Bài giảng internet và các giao thức

BỘ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG BÀI GIẢNG INTERNET VÀ CÁC GIAO THỨC KHOA VIỄN THÔNG Biên soạn: TS Nguyễn Chiến Trinh (chủ biên) PGS TS Nguyễn Tiến Ban ThS Nguyễn Thị Thu Hằng Hà nội - 2014 Mục lục MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC BẢNG LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG CÁC NGUYÊN LÝ LỚP ỨNG DỤNG MẠNG INTERNET 1.1 Giới thiệu 1.2 Kiến trúc lớp ứng dụng mạng Internet 11 10 1.2.1 Kiến trúc khách/chủ 11 1.2.2 Kiến trúc ngang hàng 1.3 12 Q trình truyền thơng mạng 1.3.1 Tiến trình khách chủ 1.3.2 Giao diện tiến trình mạng 1.4 13 13 Dịch vụ truyền tải cho ứng dụng 14 15 1.4.1 Truyền liệu tin cậy 1.4.2 Thông lượng 1.4.3 Yêu cầu thời gian 17 1.4.4 Khả đảm báo an toàn liệu 17 1.5 10 15 16 Các dịch vụ truyền tải cung cấp mạng Internet 17 1.5.1 Các dịch vụ TCP 18 1.5.2 Các dịch vụ UDP 19 1.5.3 Các dịch vụ không giao thức lớp giao vận Internet cung cấp 1.5.4 Các tiến trình đánh địa 20 1.6 Các giao thức lớp ứng dụng 21 1.7 Một số ứng dụng mạng 22 CHƯƠNG GI THỨC HTT 19 23 Mục lục 2.1 2.2 T ng n ề HTT ết nố HTT 23 25 2.2.1 ết nố hông l n tục 2.2.2 ết nố l n tục 2.3 27 h ôn ạng ản t n HTT 2.3.1 ản t n 2.3.2 ản t n đá ứng ầ 29 Tư ng tá 2.5 Web caching 34 2.6 Bản t n G T ó đ ều kiện CHƯƠNG r-server 32 T G N TỆ ị h ụ 3.1.2 Cá lệnh g 37 THƯ ĐIỆN T thứ tr ền tệ 3.1.1 3.2 27 27 2.4 3.1 25 T thứ 40 T ng ấp hản h Giao thức truyền thư đ ện tử Internet Thư đ ện tử tr n Int rn t 3.2.2 G 3.2.3 3.2.5 thứ tr I N N 53 n N 53 4.1.1 G th ệ N 53 4.1.2 ị h ụ N ng ấp 4.2 4.2.1 H ạt động ủ h n ố 47 ậ thư đ ện tử 47 CH Ụ T N T ng T 44 46 h ôn ạng ản t n thư đ ện tử Cá g 42 42 thứ tr ền thư đ ện tử đ n g ản ánh HTT CHƯƠNG 4.1 40 41 3.2.1 3.2.4 40 N 53 55 ữlệ N 56 Mục lục 4.2.2 4.3 DNS cache 60 ản gh ản t n N 61 4.3.1 ản gh 4.3.2 ản t n N 62 4.3.3 4.4 N 61 Ch n ản gh N liệu DNS Đ ểm yếu an toàn DNS 64 CHƯƠNG CÁC ỨNG DỤNG NGANG HÀNG (P2P) 5.1 Cấu trúc mạng ngang hàng 5.2 Phân bố tệp P2P 5.2.1 5.2.2 5.3 5.3.1 5.3.2 5.4 ến tr 6.1.1 68 ă HT HT ng 73 75 Peer churn 77 Ứng dụng th Int rn t ụng TN I ẠNG Đ Ứng ụng ết nố Cá ụ ứng ụng đ ầ 78 HƯƠNG TIỆN 81 hư ng t ện 81 ạng đ hư ng t ện 81 hất lượng h ứng ụng đ 6.1.3 G ả há h trợ đ 6.1.4 Ch n n n ị h ụ hư ng t ện tr n Int rn t lư trữ Tr ậ 6.2.2 Gử ữ l ệ đ 6.2.3 G thứ G ả há đả hư ng t ện tr n Internet 84 85 87 6.2.1 6.3 66 67 ảng h 6.1.2 6.2 66 Bit Torent 71 CHƯƠNG 6.1 63 88 thông hư ng t ện t T r r r r tr 89 t ến đến ứng ụng 91 hư ng t ện tr n Int rn t 96 92 ả hất lượng ị h ụ đ Mục lục 6.3.1 Hạn chế dịch vụ best-effort 6.3.2 Loại bỏ jitter bên nhận cho audio 98 6.3.3 Khơi phục gói 101 6.3.4 Phân bố đ 6.3.5 Định cỡ mạng best- ff rt để cung cấp chất lượng dịch vụ 6.4 G hư ng t ện mạng Internet: Mạng phân tán nội dung thứ tư ng tá thờ g n th thứ 6.4.1 G 6.4.2 Giao thức RTCP CHƯƠNG 7.1 T 108 109 113 HƯỚNG H T T I N ỨNG ỤNG CH Ụ T N N N INTERNET 117 hướng hội tụ mạng NGN 117 hướng hát tr ển 7.1.2 hướng hộ tụ 7.1.3 7.2 104 109 7.1.1 7.1.4 96 ến tr ạng t ạng t ng thể nI 117 ị h ụ 118 ạng NGN 120 Các thành phần mạng NGN công nghệ Ứng ụng ị h ụ ạng NGN 7.2.1 hình lớ ứng ụng 7.2.2 ến tr 7.2.3 Cá 7.3 ột ố 7.3.1 ị h ụ ị h ụ NGN S phát triển củ 7.3.3 Đ ện t án đá 127 137 hướng hát tr ển ứng ụng 7.3.2 127 ạng NGN 128 hướng hát tr ển TÀI LIỆU THAM KHẢO ạng NGN 124 ị h ụ tr n Internet ạng dịch vụ Internet ông nghệ 139 139 140 151 158 Danh mục hình vẽ DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Truyền thông hệ thống đầu cuối lớp ứng dụng 10 Hình 1.2: Kiến trúc khách/chủ (a) ngang hàng (b) 12 Hình 1.3: Tiến trình ứng dụng, socket giao thức lớp giao vận 15 Hình 2.1: Hoạt động yêu cầu-đá ứng HTTP 24 Hình 2.2: Tính tốn thời gian cần thiết để u cầu nhận tệp HTML 27 Hình 2.3: Khn dạng chung tin yêu cầu HTTP 29 Hình 2.4: Khn dạng chung tin đáp ứng HTTP 31 Hình 2.5: Giữ trạng thái người sử dụng với cookie 33 Hình 2.6: Máy khách yêu cầu đối tượng qua máy chủ đệm Web 34 Hình 2.7: Nghẽn cổ chai mạng Học viện Internet 36 Hình 2.8: Thêm máy chủ đệm vào mạng Học viện 37 Hình 3.1: FTP chuyển tệp hệ thống tệp cục xa 40 Hình 3.2: Kết nối điều khiển kết nối liệu 41 Hình 3.3: Tổng quan hệ thống thư điện tử Internet 43 Hình 3.4: Quá trình hai người gửi thư cho 45 Hình 3.5: Các giao thức thư điện tử thực thể truyền thông chúng 49 Hình 4.1: Cấu trúc phân cấp máy chủ DNS 56 Hình 4.2: Các máy chủ DNS gố nă 2009 (t n t chức, vị trí) 57 Hình 4.3 Tư ng tá g ữa máy chủ DNS khác 59 Hình 4.4: Truy vấn đệ quy DNS 60 Hình 4.5: Khn dạng tin DNS 62 Hình 5.1: Minh họa phân bố tệp 68 Hình 5.2: Thời gian phân bố kiến trúc P2P client-server 71 Hình 5.3: Phân bố tệp với BitTorrent 72 Danh mục hình vẽ Hình 5.4: (a) DHT vịng, thiết bị ngang hàng muốn định chịu trách nhiệ khóa 11 (b) DHT vịng vớ đường nối tắt 76 Hình 6.1: Máy chủ Web gửi audio/video tr c tiếp tới hát hư ng t ện 90 Hình 6.2: Trực tuyến từ máy chủ trực tuyến đến phát phương tiện 91 Hình 6.3: Bộ đệm khách hàng lấp đầy xử lý 92 Hình 6.4: Tương tác máy khách máy chủ sử dụng RTSP 94 Hình 6.5: Mất gói trễ phát lại cố định khác 100 Hình 6.6: Gắn kèm thông tin dư thừa chất lượng thấp 103 Hình 6.7: Gửi audio đan xen 104 Hình 6.8: CDN đẩy nội dung đối tượng gắn nhãn nhà cung cấp đến máy chủ CDN 106 Hình 6.9: CDN sử dụng DNS để hướng yêu cầu đến máy chủ CDN gần 107 Hình 6.10: Các trường tiêu đề RTP 110 Hình 6.11: RTP phần ứng dụng nằm socket UDP 113 Hình 6.12: RTP xem tầng tầng truyền tải 113 Hình 6.13: Cả bên gửi bên nhận gửi tin RTCP 114 Hình 7.1: Kiến trúc mạng NGN 121 Hình 7.2: Mạng lõi mạng truy nhập NGN 124 Hình 7.3: NGN miền mạng 125 Hình 7.4: NGN miền dịch vụ 126 Hình 7.5: Chứ h trợ ứng dụng, dịch vụ 128 Hình 7.6: Kiến trúc Parlay mạng NGN 129 Hình 7.7: Cấu trúc logic OMA 130 Hình 7.8 Mơ hình hoạt động yêu cầu sách 131 Hình 7.9: Các giao diện Hình 7.10 Tư ng tá trường dịch vụ m -OSE 132 a WEB 133 Hình 7.11: Mơ hình kiến trúc GW Parlay 134 Danh mục hình vẽ Hình 7.12: Mơ hình kiến trúc Parlay X 135 Hình 7.13: Parlay cấu trúc OSE 136 Hình 7.14: Parlay X cấu trúc OSE 137 Hình 7.15 Kiến tr 1.0 đ ển hình 141 Hình 7.16: Kiến tr 2.0 đ ển hình 142 Hình 7.17 Các mơ hình ứng dụng Web c đ ển AJAX 146 Hình 7.18: S phát triển Hình 7.19 tr ng lĩnh c tham gia tr c tuyến tư ng tá người sử dụng 148 hướng phát triển công nghệ Web 150 Hình 7.20: Ảo hóa 153 Hình 7.21: Mơ hình triển h Đ ện t án đá 156 Danh mục bảng DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Yêu cầu số ứng dụng mạng 17 Bảng 1.2: Các ứng dụng Int rn t đ ển hình, giao thức lớp ứng dụng giao vận 20 Bảng 6.1: Ba giải pháp hỗ trợ ứng dụng đa phương tiện 86 Bảng 6.2: Một số loại tải trọng audio RTP hỗ trợ 111 Bảng 6.3: Một số loại tải trọng video RTP hỗ trợ 111 Bảng 7.1: So sánh Web 1.0 Web 2.0 142 Lờ đầu LỜI NÓI ĐẦU Các ứng dụng mạng đ ạng lý t n Internet T Internet r đờ có nhiều giao thức thiết kế để h trợ s phát triển kiến tạo ứng dụng mạng Những ứng dụng d a ký t -mail thuần, truy nhập máy tính t xa, truyền tệp chát ký t tr thành thông dụng t thập kỷ 1970 T thập kỷ 1990 ứng dụng đ ển hình WWW (World Wide Web), tìm kiế thư ng đ ện tử Tiế đến ứng dụng nhắn tin tức thời với nh h lư ẵn chia sẻ tệp P2P Và gần đ ứng dụng đ ện thoại Internet, chia sẻ tệp video, radio Internet IPTV đ ng ng ng hát tr ển ph biến Ngoài ra, s m rộng truy nhậ ăng rộng không dây lúc mọ n tiền đề dẫn đến giai đ ạn cho ứng dụng thú vị tr ng tư ng l Tài liệ biên soạn phục vụ cho môn học mạng Internet giao thức Nội dung tài liệu g hư ng h th nh hần Phần thứ trình bày khái niệm ản l n n đến s triển khai ứng dụng mạng Những vấn đề h nh đượ đề cập bao g m kiến trúc khách/chủ (client/server) ngang hàng P2P (peer-to-peer), khái niệm tiến trình (process), giao diện lớp truyền tải s phát triển ứng dụng mạng TCP/UDP Trong phần tài liệ ũng xét chi tiết số ứng dụng đ ển Web, e-mail, DNS, phân phối tệ đ ện thoại Internet P2P Phần thứ hai tài liệu trình bày ứng dụng đ hư ng t ện Những vấn đề h nh đượ đề cập bao g m: phân loại ứng dụng đ hư ng t ện; ứng dụng / lư trữ, audio/video tr c tuyến / tư ng tá thời gian th c; yêu cầu ứng dụng đ hư ng t ện mạng hư ng thức phát lu ng audio/video; giao thức h trợ cho truyền thông đ hư ng t ện kỹ thuật nâng cao hiệ ứng dụng đ hư ng t ện Internet Trong phần thứ ba tài liệu trình bày hướng phát triển ứng dụng dịch vụ Internet Những nộ ng h nh giới thiệ l hướng hội tụ mạng dịch vụ viễn thông, khái niệm NGN, ứng dụng dịch vụ NGN, số hướng phát triển ứng dụng dịch vụ Int rn t ông nghệ h đ ện t án đá Tài liệ biên soạn thờ g n tư ng đối ngắn nên khơng tránh khỏi cịn thiếu sót Nhóm tác giả mong nhận nhiều ý kiến đóng gó t h độc giả đ ng nghiệp Chư ng hướng hát tr ển ứng ụng ị h ụ tr n Internet công nghệ ản sử dụng việc phát triển trang Web Một công nghệ quan trọng AJAX, công nghệ h trợ s phát triển kinh nghiệm củ người sử dụng tiề Các công nghệ dịch vụ Web 2.0 bao g m blog, t chức cung cấp đ n g ản th c s w h t g f l n đá gắn thẻ mô tả ngắn gọn Blog: Thuật ngữ weblog (hoặ l g) đượ đề nghị b J rn rg r nă 1997 l g g tr ng gọi b sung liệu (các post), xuất theo thời gian, mà kiểu gần đ dạng tạp chí Các khách viếng thă l g ó thể b sung lời bình luận ưới blog entry Hầu hết blog dạng ăn ản t nh n ũng ó thể loại há h t l g h h t l g log hay vlog, podcast Việc b sung liệu blog gắn thẻ t hó để phân loại chủ đề b sung liệu Chẳng hạn, b sung liệu tr n n ũ ó thể tập hợp thành hệ thống menu d a chủ đề, tiêu chu n S liên kết khía cạnh quan trọng khác blog S liên kết phụ thuộc vào tính chất hội thoại blogsphere cảm nhận tức thì, giúp thu h i tham chiếu thơng tin blog khác nhau; RSS (t chức cung cấ đ n g ản th c s ): RSS họ khuôn dạng f sử dụng để t chức cung cấp nội dung t blog trang Web RSS tệp XML, tóm tắt biể tượng thông tin liên kết tới ngu n thông tin Sử dụng người sử dụng thông báo việc cập nhật blog trang Web mà họ nt t l đặc tả t chức cung cấ há hướng tới giải vấn đề phiên hông tư ng th h; Wiki: Một Wiki trang Web (hoặc tập trang Web) dễ ng soạn thảo b người phép truy nhập Không giống blog, phiên trướ đ Wiki kiểm tra b i lịch sử đượ lư g ữ b i r ll Cá t nh Wiki bao g m: ngôn ngữ đánh ấ đ ề hướng cấu trúc t đ n g ản t l t đ n giản, h trợ nhiề người sử dụng t nh tì ế cài đặt sẵn w r fl w đ n g ản Wiki ph biến có lẽ Wikipedia, bách khoa tr c tuyến tr ng người sử dụng khơng đọc báo mà cịn tạ đóng gó soạn thảo chỉnh sử đóng gó người sử dụng khác Một loại hình khác ứng dụng Web 2.0 ph biến dịch vụ mạng xã hộ Tw tt r … tr ng người sử dụng tạo profile mình, upload hình ảnh, xây d ng nhóm hình thành mạng kết bạn; Gắn thẻ xã hộ ( l t gg ng) đề cậ đến việc tạo cách hợp tác quản lý thẻ (t g) để giải phân loại nộ ng w á tr ng w l g hình ảnh, video, bookmark Các thẻ chọn tùy ý b người sử dụng Ý tư ng khái niệm phân loạ thông t n đối vớ người sử dụng ũng ó thể làm cho khả dụng người sử dụng há để tìm kiếm chủ đề tìm kiếm liệu phù hợp d a tag Tập hợp nộ ng gắn thẻ gọi folksonomy, t kết 144 Chư ng hướng hát tr ển ứng ụng ị h ụ tr n Internet hợp folk taxonomy Quá trình gắn thẻ tập hợp quản lý bookmark Web gọi social bookmarking Một dịch vụ đánh ấu xã hội ph biến Delicious; Một số ứng dụng phần mềm xã hội khác t n tại, chủ yếu tập trung vào dịch vụ Ví dụ ệc chia sẻ tr n t t h ặc cộng đ ng chia sẻ hình ảnh l r h ặc Picasa; Mashup: Web mashup trang Web Website kết hợp thông tin dịch vụ t nhiều ngu n tr n để tạo ứng dụng mớ Cá h h ng tạo sử dụng giao diện lập trình ứng dụng I Thơng thường, s tích hợp dễ dàng qua giao diện lập trình ứng dụng API nên khả dụng thỏa mãn dịch vụ hoàn tồn phát triển dễ dàng, cung cấ t nh hông h trợ b i ngu n n đầu Ví dụ, việc kết nối báo Wikipedia với vị trí chúng, chẳng hạn ữ liệu đ nhận t Google cung cấp b i Placeopedia Các Mashup nhóm thành bảy thể loại: đ , tìm kiế động, tin, thể thao, shopping, phim ảnh H n 40 hần tră h l h ản đ Có thể dễ dàng nhanh chóng tạo mashup h n th c mã hóa ứng dụng t đầu theo cách truyền thống; khả n ột t nh ó g trị Web 2.0; Một số công cụ phát triển khả dụng để tạo blog, wiki, mạng xã hội Các công cụ này, chẳng hạn ông ụ mashup, wiki engine, phần mềm blog, làm cho s l a chọn Web 2.0 dễ ng h n nh nh h n rẻ h n Những người phát triển sử dụng hư ng há ản để tạo ứng dụng 2.0 l J r t hông đ ng XML (AJAX), Flex, Google Web Toolkit J (J r t hông đ ng L) l hư ng há hát tr ển sử dụng để phát triển hầu hết t tư ng tá ằng cách gọ r lượng nhỏ liệu t Web Server hiển thị lên ứng dụng Web mà khơng cần tải lại tồn trang Web Q trình n gọi tải theo yêu cầu AJAX bao g m số kỹ thuật quan trọng sau: HTML (ngôn ngữ đánh ấ ăn ản) XHTML (ngôn ngữ đánh ấ ăn ản m rộng) việc biểu diễn nội dung Web d a tiêu chu n; CSS (các trang kiểu xếp tầng) việ định dạng trang Web; Hiển thị động tư ng tá dụng ( ô hình đố tượng tài liệu); Tr đ i thao tác liệu sử dụng XML (ngôn ngữ đánh ấu m rộng); LHtt t việ tr đ i liệ hông đ ng với Web Server; J r t việc biểu diễn nộ ng động giao diện phần tử đ n lẻ 10 11 145 Chư ng hướng hát tr ển ứng ụng ị h ụ tr n Internet a) Mơ hình ứng dụng Web c đ ển b) Mơ hình ứng dụng Web AJAX Hình Error! No text of specified style in document 55 Các mơ hình ứng dụng Web c đ ển AJAX Hình Error! No text of specified style in document 55a) mơ tả mơ hình ứng dụng Web c đ ển Tư ng tá th c b người sử dụng (ví dụ đệ trình khn dạng), dẫn đến yêu cầu HTT gửi tới Web Server, Web Server th c số xử lý lư g ữ hoặ đọc liệu gửi tr ng HT L xây d ng mớ ngược tr lạ h l nt hình n thiết kế World Wide Web g m tài liệ ăn ản hông g m ứng dụng phức tạ tr ng lượng lớn liệu cần thiết truyền tải Một kinh nghiệ người sử dụng giàu có, cần thiết thờ đ ểm Web 2.0, th c sử dụng mô hình Một cách tố người sử dụng chí khơng ý liệu cần tải lại t Web Server Với s giới thiệu củ hư ng t ện tr ng g n J ng n mơ tả Hình Error! No text of specified style in document 55b), vấn đề đượ đ ều khiển Thay yêu cầu HTTP, tư ng tá người sử dụng phía client, dẫn đến J r t ll truyền tải tới AJAX engine Nếu không cần thiết kết nối tới Web Server, AJAX engine trả lời b i thân Nếu số liệu cần tải t Server, yêu cầu liệ hông đ ng tớ r r (thơng L) th c Sử dụng hình n tư ng tá ủ người sử dụng với ứng dụng Web không bị d ng Như mô tả tr n đ ểm việc sử dụng cơng nghệ AJAX có liệu cần cập nhật phả tải t Server, tức có phần củ tr ng tải lạ Đ ều giảm thời gian tả t đáng ể g ện người sử dụng đá ứng nh nh h n tới yêu cầu củ người sử dụng g đạt kinh nghiệ người sử dụng giàu có Ngồi ra, việc sử dụng ăng thơng ó thể giảm tầng (style sheet), chẳng hạn, phả tải b i client T nh n J ũng ó ột số nhượ đ ể Trước tiên, số người sử dụng sử dụng trình duyệt khơng h trợ AJAX hoặ người sử dụng có JavaScript bị cấm thỏ ãn t xây d ng 146 Chư ng hướng hát tr ển ứng ụng ị h ụ tr n Internet sử dụng công nghệ AJAX hiển thị phù hợp Thứ h n t “ ” trình duyệt không làm việ ng đợ trang Web d tr n J Th ì đ tới trạng thái cuối t hiển thị, dẫn người sử dụng tới trang cuố ùng Để giải vấn đề này, nhiên, số hư ng thức giải t n tạ Nhượ đ ểm cuối việc sử dụng AJAX giới thiệu số vấn đề bảo mật làm cho Website bị nguy hiểm với công Flex: Adobe Flex kit phát triển phần mề ( ) để tạo phân phát ứng dụng Internet giàu có (RIA) d a Web Flex d a Flash h trợ mẫu thiết kế ph biến cách cung cấp ngôn ngữ lập trình; Google Web Toolkit (GWT): khn dạng phát triển Java ngu n m , tạo ứng dụng AJAX dễ dàng GWT cho phép nhà phát triển Web th c debug ứng dụng AJAX ngôn ngữ Java sử dụng công cụ phát triển Java l a chọn GWT cung cấp trình biên dịch trình duyệt đặc biệt, giúp nhà phát triển Web th c debug ứng dụng GWT Như ậy, công nghệ phát triển kể t h thiết lậ nă 2001 Cá ứng dụng ng n tr nên mạnh h n h h người sử dụng hoàn thành nhiều nhiệm vụ h n cách dễ ng h n trước nhiều Có thể g đ ạn 2005-2007 thờ đ ểm chuyển dị h đáng kể ứng dụng G đ ạn n đánh ấu s phát triển đ S th đ i lớn tr ng hình tư ng tá người sử dụng l ết việc l a chọn công nghệ Web 2.0 mẫu kinh nghiệ người sử dụng (UX Pattern); Các phần mềm blog/xuất tr nên mạnh h n ệc soạn thảo WSIWYG/rich tr nên ph biến tr ng g đ ạn này; S phát triển phần mềm mạng xã hội ứng dụng Web với thành phần xã hội (ví dụ l r Tw tt r …) Hình Error! No text of specified style in document 56 mô tả số s phát triển tr ng lĩnh c tham gia tr c tuyến tư ng tá người sử dụng 147 Chư ng hướng hát tr ển ứng ụng ị h ụ tr n Internet Hình Error! No text of specified style in document 56: S phát triển tr c tuyến tư ng tá người sử dụng tr ng lĩnh c tham gia Công nghệ Web 2.0 dẫn đến s phát triển rộng rãi ứng dụng Web, s kiện quan trọng kể đến là: ng tháng nă 2006 3C ất bản r ft đố tượng JavaScript, đ ều cho phép áp dụng sức mạnh th c s công nghệ AJAX; Gmail, triển khai quy mô lớn đầu tiên, với việc sử dụng chủ yếu AJAX, đượ h trư ng g ữ nă 2004 tháng nă 2007 G l m cho người sử dụng; Facebook m dịch vụ tớ ông h ng tháng nă 2006; Tw tt r h trư ng nă 2006; l T h trư ng ộ soạn thả I tháng nă 2007 Một số s kiện phát triển khác kể đến là: h n w r h trư ng ng tháng nă 2005; nw r h trư ng tháng nă 2005; thiết lập vào cuố nă 2004 đượ đ t n ng 27 tháng nă 2006 Như ậy, Web 2.0 phiên cải tiến World Wide Web vớ tr th đ i mô hình kinh doanh phát triển tr ng người sử dụng truyền thơng với nhau, thay truyền thông với người xuất nộ ng tr ng 1.0 Mặ ù 2.0 phát triển kể t h r đời vào nă 2004 2.0 ẫn t n nhiều hạn chế, t ng kết Các hạn chế ngôn ngữ HTML: Mặ ù lượng lớn nộ ng động hát tr ển, phần lớn World Wide Web g m tài liệ HT L tĩnh ột số vấn đề gặp phải làm việc với ngôn ngữ HTML liên kết dễ bị bẻ gãy, tập thẻ (tag) cố định, khuôn dạng hạn chế kết tìm kiếm khơng th c s hiệu Ở thờ đ ểm tại, hầu hết engine tìm kiếm th c việc tìm kiếm sử dụng thơng t n hiển thị trang Web Cú pháp, 148 Chư ng hướng hát tr ển ứng ụng ị h ụ tr n Internet s phù hợp, và/hoặc ngữ nghĩ s kiện tìm kiế hơng đượ đư t Đ ều ản dẫn đến nhiều kết không phù hợ người sử dụng phải bỏ nhiều công sức để xem xét kết Vấn đề há người sử dụng gặp phải biên dịch ngôn ngữ không cung cấp kết xác Ch ng hướng tớ đư r ệc biên dịch t theo t (word to word) thay biên dịch theo nội dung ngữ cảnh Đ ều hệ th c tế biên dịch khơng thể hiểu người sử dụng th c s muốn biên dịch Vấn đề bắt ngu n ản th c tế ngôn ngữ HTML không h trợ việ định nghĩ tag, việ định nghĩ n h h nh th ết kế định nghĩ thể loại ngữ cảnh Website Các ứng dụng phát triển tập trung vào s tiện ngh h n người Các công nghệ đằng sau ứng dụng dạng n ngườ hướng tới, dẫn tới s khó hiểu liệu (data nf ng) đối vớ người sử dụng l h ệ g ới hóa nhiệm vụ tr nên phức tạp Hầu hết dịch vụ 2.0 thiết lập dạng quy tắ “fr n ” “fr n t ” Việc truy nhập tới hầu hết thơng tin miễn phí phần mềm m , dẫn tới dịch vụ phả đư ng đầu với thách thức lợi nhuận Thiếu Web server thông minh để tránh tượng tắc nghẽn nút c chai (bottle-neck) dịch vụ bên thứ ba xây d ng khối truy nhập b i mash-up client tr c tiếp Thiế hư ng há hình hó để h trợ việc thiết kế RIA UI, không h trợ s tư ng thích ngữ nghĩ t UI Web 1.0 tới UI Web 2.0 Thiếu t chức th m quyền trung tâm th c việc t chức tiêu chu n hó quản lý 10 Các thách thức an ninh bảo mật s 2.0 11 Cung cấp khả tr 12 Quá tải thông tin: Quá tải thông tin phân tán với chất lượng hông đáng t n ậ xem vấn đề nghiêm trọng 13 Chu kỳ lặp lạ hông đ i việ th 14 Các vấn đề nguyên tắc việc xây d ng sử dụng Web 2.0: Các công nghệ dịch vụ Web 2.0 bắt đầu cho thấy s hạn chế theo thuật ngữ s r ng tư ản quyền 15 Vấn đề liên kết nối: S liên kết nối kiến thức chia sẻ tảng (platform) qua ranh giới cộng đ ng bị hạn chế 16 S không hiệu hệ thống chia sẻ thông tin ứng dụng Web h hư ng thức thông t n nh n/t chức Web ấn t i: thiếu s biểu diễn liệu t ng quát đ i nâng cấp dịch vụ 149 Chư ng hướng hát tr ển ứng ụng ị h ụ tr n Internet 17 S tin cậy Website nội dung bên chúng ì l trường m , nên độ tin cậy củ t thơng t n lư g ữ vấn đề cần trả lời 18 Truy nhập toàn cầu: Một thách thức mà Web 2.0 phả đư ng đầ l đảm bảo tất nhà phát triển Web nhà thiết kế Web tuân theo nguyên tắc truy nhập việc cung cấp s mơ tả, tố hó ệc truy nhập tới tất người sử dụng đặc biệt người khuyết tật Khi Web 2.0 so sánh với hệ Web kế tiếp, Web 3.0 cung cấp hạ tầng chung cho việc trao đ i, tích hợp tái sử dụng sáng tạo liệu có cấu trúc, khắc phụ hạn chế nêu Web 2.0 Web hệ Ý tư ng cơng nghệ Web 3.0 hệ tạo nội dung Web cách không sử dụng ngôn ngữ t nhiên mà dạng tập lệnh (script) hiể đượ hán đ án b i agent phần mề phép chúng tìm kiếm, chia sẻ tích hợp thơng tin dễ ng h n h ệu h n hướng tới ứng dụng thông minh Mụ đ h hủ yếu công nghệ Web 3.0 h trợ người sử dụng đóng gó thơng t n th hư ng thức mà máy tính hiể được, xử lý tr đ i Những s phát triển công nghệ Web cho phép ứng dụng Web th c nhiệm vụ sánh thông tin t ngu n khác h trợ người sử dụng tìm kiếm thông tin phù hợp theo yêu cầu cách hiệu Hình Error! No text of specified style in document 57: hướng phát triển cơng nghệ Web Tính chất linh hoạt cung cấp b i công nghệ nă gần đ l tăng quan tâm tới hệ công nghệ thị b i số lượng tăng nh nh markup ngữ nghĩ dụng Web, số lượng t chức bắt đầu tiến hành nghiên cứu phát triển hoạt động liên quan số lượng ứng dụng Web 3.0 t n Tất đ ều cho thấ 3.0 ường đ ng g đ ạn s phát triển S khả dụng markup ngữ nghĩ ẽ m khả ề mặt lý thuyết để phát triển ứng dụng d a Web thông minh Các 150 Chư ng hướng hát tr ển ứng ụng ị h ụ tr n Internet ứng dụng Web 3.0 h trợ việc tích hợp biểu diễn liệu thơng minh, tìm kiếm ngữ nghĩ giải t động, trả lời câu hỏi duyệt Web ngữ nghĩ 3.0 ẽ g m t nh sung r f r t tì ếm ngơn ngữ t nhiên, khai phá liệu, học máy, agent khuyến nghị cơng nghệ trí tuệ nhân tạo, nhấn mạnh tầm quan trọng việc máy hiểu thông tin T n đ ểm công nghệ, Web 3.0 s kết hợp công nghệ Web biểu diễn tri thức (KR), cấu trúc trí tuệ nhân tạo S kết hợ n ản quan tâm tới việc xây d ng trì mơ hình cho phép suy diễn thân thông t n l n n Đ ng thời, phạ việc phát triển ứng dụng ũng rộng nhanh chóng, ví dụ 3C đầu phát triển Ubiquitous Web Nhiề ông t ũng ướ đầ hướng tới công nghệ 3.0 ông t n ột hãng lớn Châu Âu tích hợp thơng tin; Ontoprise, cơng ty củ Đức công cụ l n n đến ontology Các hãng lớn r l r ft I ũng tập trung nghiên cứu phát triển công nghệ Web 3.0 Đ ện t án đá Khái niệ đ ện t án đá (Cloud Computing) Định nghĩa Thuật ngữ “ l ” sử dụng ột phép n dụ cho mạng Internet, d a cách vẽ đá mây thể cho mạng lướ n C n th ật ngữ “ t ng” l h ạt động hướng mục tiêu t việc sử dụng công nghệ thông tin, bao g m hệ thống phần cứng phần mề sử dụng cho phạm vi mụ đ h rộng lý, cấu trúc, quản lý nhiều dạng thông tin khác Theo Viện Tiêu Chu n Công Nghệ Mỹ (NIST), “đ ện t án đá ” mơ hình cho phép truy cập mạng theo nhu cầu, thuận tiện, sẵn có tới lu ng dùng chung tài nguyên máy tính cấ hình đượ (như ạng lưới, máy chủ h lư trữ, ứng dụng, dịch vụ) mà nhanh chóng cung cấp giải phóng với n l c quản lý h tư ng tá nh ng ấp dịch vụ tối thiểu Theo Wikipedia, “đ ện t án đá ” đ ện toán d a mạng Intern t th t nguyên, phần mềm thông tin chia sẻ cung cấp cho máy tính thiết bị khác theo yêu cầu, giống ạng lướ đ ện So sánh với mơ hình truyền thống Trong trung tâm liệu truyền thống người quản trị hệ thống tiếp nhận yêu cầu cho tài nguyên máy tính t kỹ hần mề Người quản trị thường xem xét yêu cầu hàng tuần để xác định xem tài nguyên sẵn có d án cần t n Những d án ó độ t n thường giải sớm Trong nhiều trường hợp, trung tâm liệu truyền thống th th đầ đủ yêu cầu vài tuần t thờ đ ểm định phân b t ng n phê duyệt Nếu tài ngun máy tính cần mua quy trình tháng Đối với d án có mức độ t n thấp thời gian chờ đợi giải n l h n hụ thuộc vào kinh phí tính sẵn sàng tài nguyên Thậm chí trường hợp, d án loại bị huỷ 151 Chư ng hướng hát tr ển ứng ụng ị h ụ tr n Internet Đối với đ ện t án đá người phát triển truy cập vào Web t n họ gửi yêu cầu tài nguyên máy tính – máy chủ, phần mề h lư trữ n n Người dùng biết tài ngun có sẵn hay khơng Nếu sẵn có u cầu chấp nhận b người quản trị Vì quy trình t động nên yêu cầu giải vài Nếu d án kết th người dùng khơng cịn sử dụng tài ngun máy tính, chúng phân b cho d án khác Như ậy khác với mơ hình truyền thống, đ ện t án đá mơ hình cung cấp tiêu dùng lấy cảm hứng t dịch vụ internet củ người dùng Nhìn chung hầu hết cơng ty tham gia vào đ ện t án đá th ả thuận số đặ đ ểm chung định, yếu cần thiết tiêu chu n hoá việc tính tốn d a mạng internet để đượ l ột đá Cá ếu tố làm đ ện t án đá khác với mơ hình truyền thống: Tự dịch vụ theo nhu cầu (On-demand self-service) Một người dùng đ n hư ng ng ấp khả t nh t án thời gian sử dụng máy chủ h lư trữ mạng, cần mà không cần yêu cầ tá động nhiều t nhà cung cấp dịch vụ Truy cập mạng khắp nơi (Ubiquitous network access) Khả n l ẵn có qua mạng truy cậ hế tiêu chu n th đ y việc sử dụng b i tảng dày mỏng hông đ ng khác (ví dụ đ ện thoạ động, laptop, PDA) Tổng hợp tài nguyên độc lập vị trí (Location independent resource pooling) Tài nguyên máy tính nhà cung cấ t ng hợ để phục vụ người dùng sử dụng mơ hình đ người dùng (multi-tenant), với tài nguyên ảo vật lý há nh bàn giao thu h i t động theo nhu cầu củ người sử dụng Khả đàn hồi nhanh (Rapid elasticity) Khả n ó thể cung ứng nh nh để m rộng giả hóng nh nh để thu hẹp Với người tiêu dùng, khả ẵn ó h th thường xuất vô hạn toán thờ đ ểm Chi trả theo việc sử dụng (Pay per use) Khả n toán cách sử dụng mơ hình lậ h đ n th ảng cáo, phí dịch vụ, hay việ đ đạ để th đ y việc tố h ệc sử dụng tài nguyên Ví dụ đ đạ h lư trữ, ăng thông t ng n t nh dụng toán cho tài khoản ngườ ùng kích hoạt theo t ng tháng S ảo hố ảnh hư ng củ điện t án đá Đ ện t án đá nhảy ước tiến ượt bậc cơng nghệ s ph biến s kế th a thành s ảo hoá, cụ thể s ảo hoá máy chủ Vậy ảo hố gì? Phần mềm ả h sử dụng để th c thi nhiều Máy Ảo (Virtual Machines) máy chủ vật lý đ n lẻ để cung cấp 152 Chư ng hướng hát tr ển ứng ụng ị h ụ tr n Internet g ống nh nh ều máy chủ vật lý Phần mề n gọi Hypervisor, phần mềm ảo hoá th c thi s tr tượng phần cứng máy ảo riêng biệt S ảo hố khơng phát minh ph biến b i IBM nă 1960 cho việc chạy nhiều phần mềm máy tính lớn (mainframe) họ Nó tr nên ph biến thập niên v a qua trung tâm liệu mối quan tâm cách thức sử dụng máy chủ cho hiệu Các trung tâm liệu hệ thống web g m nhiều máy chủ vật lý Theo Wikipedia, việ đ lường nghiên cứu hệ thống máy chủ cho thấy việc sử dụng tài nguyên máy chủ riêng biệt thường thấp, khoảng 10%-20% nguyên nhân khác nhau, g m tả lư lượng tính t nhiên ứng dụng Như ậy dẫn đến lãng phí 80%-90% tài nguyên Chu i máy chủ liên tiếp với việc sử dụng thấ l lãng phí tài lớn cho h h đầ tư (C ) chi phí vận hành (Opex) – Th đ ện tiêu thụ nhiề h n hệ thống làm mát nhiều mặt rộng h n Đấ l hư ể đến việ h t ng n t nh n hơng n dùng nữa, số lý ố lượng người dùng hệ thống suy giảm, kinh tế hó hăn lãng phí cịn lớn h n Một H r r đượ đặt máy chủ chạy tr c tiếp phần cứng, chạy hệ đ ều hành Hypervisor h trợ chạy nhiều máy ảo lập lịch trình máy ảo với việc cung cấp cho chúng khả tr ập thống quán tới CPU, nhớ (memory), thiết bị Vào/Ra (I/O) máy chủ vật lý Một máy ả thường chạy hệ đ ều hành ứng dụng, ứng dụng khơng cần biết l đ ng hạ tr n ô trường ảo hay thật Hình Error! No text of specified style in document 58: Ảo hóa Di cư máy ảo Nhờ có s ảo hố mà việc chuyển đ i máy ảo t ô trường máy chủ n ng ô trường máy chủ khác ( ư) ũng th ận lợ h n Đ l ột thuận lợi lớn cho cho thời gian hoạt động liên tục ứng dụng trung tâm liệu Vậy chuyển đ i máy ả l gì? Hã t trường hợp máy chủ với Hypervisor vài máy ảo, m i máy chạy hệ đ ều hành vài ứng dụng Nếu bạn cần tắt máy chủ để bảo trì (ví dụ, thêm cứng lư trữ, thêm nhớ), bạn ũng hải tắt thành phần phần mềm kh động lại chúng sau bảo trì – ậy ảnh hư ng đáng ể đến tính sẵn sàng ứng dụng ảo cho phép bạn chuyển toàn máy ảo t máy chủ sang máy chủ khác 153 Chư ng hướng hát tr ển ứng ụng ị h ụ tr n Internet tiếp tục hoạt động máy ảo máy chủ thứ hai Thuận lợi vớ ô trường ảo bạn tắt máy chủ vật lý cho việc bảo trì mà khơng ảnh hư ng nhiề việc th c thi ứng dụng Những lợi ích điện tốn đám mây Trên th c tế, việc sử dụng Đ ện toán đá mang lại lợi ích sau: Khả dụng dịch vụ CNTT (hạ tầng, tảng, phần mềm, dịch vụ thư ng ại) t động, tức thời theo nhu cầu Khả h ển/tr tượng s phức tạp dịch vụ mặt để cung cấp khả ẵn có, khả phục h i, việc vá l h ng an ninh hiệu h n Khả nh nh hóng đ ều chỉnh yêu cầ thư ng ại tác nhân thị trường theo nhu cầu Cải tiến quản lý rủi ro qua việc cải tiến khả hục h i kinh doanh 10 Mơ hình tính giá hiệu h n l ại bỏ chi h th a 11 Dịch vụ linh hoạt h người dùng, cho phép t dịch vụ nhanh chóng theo thoả thuận dịch vụ (SLA) 12 Cải thiện thời gian cho thị trường tăng tốc d án 13 Chi phí thấ h n ả vốn chi phí hoạt động 14 Giải phóng nhân l c có kỹ để tập trung vào cơng việc mứ h n án đ i 15 Nâng cao hiệu lượng giảm thời gian nhàn r i Mơ hình cung cấp triển khai đ ện t án đá Với công ty, yếu tố hấp dẫn đ ện t án đá tuỳ chọn ngu n l c l a chọn triển khai linh hoạt Các mơ hình triển khai cung cấp t n tích hợp với hệ thống CNTT truyền thống vớ đá há Mơ hình cung cấp đám mây Đám mây tư nhân Là hệ thống CNTT s hữu quản lý mạng nội doanh nghiệp phía sau tường lửa Truy cậ đá tư nh n giới hạn đối vớ ngườ ùng Đá tư nh n đ ều khiển s hiệu quả, s chu n hoá th c hành tốt trì s tuỳ biến kiểm soát với t chức Tr ng ô trường đá tư nh n tất tài nguyên, ngu n l c thuộc nội doanh nghiệp Việc quản lý đá ũng th ộc nội doanh nghiệp Đám mây công cộng Là hệ thống CNTT cung cấp mạng Int rn t s hữu quản lý b i nhà cung cấp dịch vụ Người dùng cần đăng ý để cấp quyền truy cậ đá ông ộng Đá công cộng cung cấp tập hợ trình thư ng ại, ứng dụng, dịch vụ hạ tầng chu n hoá theo mức giá linh hoạt d a việc sử dụng hình đ người th đặ đ ểm dịch vụ đá Đám mây lai Là s kết hợp đặ đ ểm đá hư ng thức cung cấp dịch vụ tr ng ng ông ộng ơng ộng đá tư nh n kết hợp Ví dụ tr ng trường hợ đá tư 154 Chư ng hướng hát tr ển ứng ụng ị h ụ tr n Internet nhân mặt doanh nghiệ t ng n đượ nh r ng lại khơng phải tài sản doanh nghiệ nh ngh ệp quản lý danh mục dịch vụ quy tắc, nhà cung cấp dịch vụ đá ận hành quản lý hạ tầng đá l ng tài ngun Mơ hình triển khai điện toán đám mây Các lớp khác hệ thống CNTT ột dịch vụ thơng qua mơ hình triển khai đ ện t án đá Có hình CNTT ột dịch vụ chính: Hạ tầng dịch vụ (IaaS) Là mơ hình cung cấp dịch vụ mà khách hàng sử dụng việc xử lý h lư trữ, mạng lưới, tài nguyên máy tính khác IaaS có khả ng ấ nh nh đ n h i, với việc kiểm soát tài ngun Trong mơ hình khách hàng triển khai, th c thi phần mềm dịch vụ mà không cần quản lý h điều khiển t ng n (máy chủ, mạng h lư trữ) Dịch vụ IBM Research Compute Cloud (RC2), Amazon EC2 ví dụ đ ển hình loại hình dịch vụ Nền tảng dịch vụ (PaaS) Là mơ hình cung cấp dịch vụ mà khách hàng sử dụng ngơn ngữ lập trình, cơng cụ, tảng để phát triển triển khai ứng dụng tảng dùng chung với khả ểm sốt mơi trường ứng dụng tr ển khai IBM Workload Deployer, Google App Engine, Windows Azure, Force.com t Salesforce ví dụ PaaS Phần mềm dịch vụ (SaaS) Là mơ hình ph biến mà khách hàng sử dụng ứng dụng chuyên môn t thiết bị khác khác qua trình duyệt Web tảng dùng chung mà không cần quản lý hay kiểm sốt tài ng n Ví dụ, Gmail, Google Docs, IBM LotusLive Quy trình nghiệp vụ dịch vụ (BPaaS) Là mơ hình n i mà khách hàng sử dụng kết kinh doanh cách truy cập dịch vụ nghiệp vụ qua giao trung tâm Web tảng dùng chung Ví dụ nghiệp vụ quản lý phúc lợi nhân viên, dịch vụ du lịch, dịch vụ đấu thầu, vân vân 155 Chư ng hướng hát tr ển ứng ụng ị h ụ tr n Internet Hình Error! No text of specified style in document 59: Mơ hình triển h Đ ện t án đá Các mối quan tâm mơi trường đ ện t án đá Công nghệ đ ện t án đá đ ng hát tr ển ơng t ện tiêu chu n đ ng ố gắng giải mối quan tâm n i cộm sau nhằm phát triển ngày tốt h n ô trường đ ện t án đá : An ninh Vẫn mối quan tâm cho nhà quản lý CNTT họ xem xét việc sử dụng dịch vụ nhà cung cấp dịch vụ An ninh vật lý s lập (ví dụ ùng tường lửa) yêu cầu chủ yếu h đá tư nh n hông hải tất ngườ ùng đá ần mứ đầ tư n n nh Với ngườ ùng nh ng ấ đá đảm bảo s lập liệu an toàn ứng dụng qua dịch vụ dùng chung Ngoài ra, xác th c, chứng th người dùng mã hoá liệ tr n đường truyền t người dùng tới ứng dụng nhà cung cấp dịch vụ yếu tố cần xem xét Mạng lưới Phần cứng mạng phải h trợ nhiều loại mạng há nh tr ng ô trường đá để mạng lưới nhà cung cấp dịch vụ tư ng th h ới mạng lưới củ người dùng, hay doanh nghiệp 10 Liên minh đám mây với đám mây Với doanh nghiệp sử dụng nhiều nhà cung cấp dịch vụ há nh ệ tư ng thích nhà cung cấp dịch vụ ũng l ối quan tâm lớn ì tr ng trường hợp doanh nghiệp muốn chuyển đ i hệ thống t nhà cung cấp dịch vụ sang nhà cung cấp dịch vụ khác việc tư ng th h ề ứng dụng, mạng lướ n n nh ũng đượ đảm bảo 11 Quy định pháp lý liệu Đối với doanh nghiệp thuê dịch vụ đá ữ liệu họ nằm s quản lý doanh nghiệ ữ liệu yếu tố sống cịn doanh nghiệp, mối quan tâm quy tắc, luật s hữu trí tuệ, an tồn liệ tr n ô trường đá ũng quan 156 Chư ng hướng hát tr ển ứng ụng ị h ụ tr n Internet tâm Trong phạm vi rộng h n l n n đến luật pháp t ng nước, liệ đượ lư trữ tr n đá ông ộng ũng ần xem xét 157 Tài liệu tham khảo TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] James F Kurose and Keith W Ross Computer Networking: A Top-Down Approach Featuring the Internet Addison Westley, 2010 [2] r h gh h l N t hh n H h r rl r 1.0 t 4.0” Int rn t n l J Technology (IJWesT), Vol.3, No.1, January 2012 [3] Larry L Peterson and Bruce S Davie Computer Networks: A Systems Approach 3ed, Morgan Kaufmann Publishers, USA, 2003 [4] Neill Wilkinson Next Generation Network Services: Technologies and Strategies Quortex Consultants Ltd., UK 2002, John Wiley& Sons, Ltd [5] T Aattalainen Introduction to Telecommunications Network Engineering Artech House, 1999 r n “ rn l f l t n f Th & nt 158 ... 1.5 10 15 16 Các dịch vụ truyền tải cung cấp mạng Internet 17 1.5.1 Các dịch vụ TCP 18 1.5.2 Các dịch vụ UDP 19 1.5.3 Các dịch vụ không giao thức lớp giao vận Internet cung cấp 1.5.4 Các tiến trình... dụng chọn giao thức lớp giao vận ứng dụng xây d ng sử dụng dịch vụ cung cấp b i giao thức giao vận Dịch vụ truyền tải cho ứng dụng T ết socket giao diện tiến trình ứng dụng giao thức lớp giao vận... text of specified style in document 2: Các ứng dụng Internet đ ển hình, giao thức lớp ứng dụng giao vận Ứng dụng E- Giao thức lớp ứng dụng Giao thức lớp giao vận l (thư đ ện tử) SMTP [RFC 5321]