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 IT (TEL 1409) T KHOA VIỄN THÔNG P Biên soạn: TS Nguyễn Chiến Trinh (chủ biên) PGS TS Nguyễn Tiến Ban ThS Nguyễn Thị Thu Hằng P T IT Hà nội - 2014 Mục lục MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC BẢNG LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG 10 CÁC NGUYÊN LÝ LỚP ỨNG DỤNG MẠNG INTERNET 1.1 Giới thiệu 1.2 Kiến trúc lớp ứng dụng mạng Internet 12 11 1.2.1 Kiến trúc khách/chủ 12 1.2.2 Kiến trúc ngang hàng 13 IT 1.3 Q trình truyền thơng mạng 1.3.1 Tiến trình khách chủ 1.3.2 Giao diện tiến trình mạng Truyền liệu tin cậy 1.4.2 Thông lượng 1.4.3 Yêu cầu thời gian 18 15 16 16 17 P 1.5 14 Dịch vụ truyền tải cho ứng dụng 1.4.1 1.4.4 14 T 1.4 11 Khả đảm báo an toàn liệu 18 Các dịch vụ truyền tải cung cấp mạng Internet 18 1.5.1 Các dịch vụ TCP 19 1.5.2 Các dịch vụ UDP 20 1.5.3 Các dịch vụ không giao thức lớp giao vận Internet cung cấp 1.5.4 Các tiến trình đánh địa 21 1.6 Các giao thức lớp ứng dụng 21 1.7 Một số ứng dụng mạng 22 CHƯƠNG WEB VÀ GIAO THỨ C HTTP 20 24 Mục lục 2.1 Tổng quan về HTTP 2.2 Kết nối HTTP 26 24 2.2.1 Kết nối không liên tục 2.2.2 Kết nối liên tục 2.3 26 28 Khuôn dạng bản tin HTTP 2.3.1 Bản tin yêu cầu 28 2.3.2 Bản tin đáp ứng 30 2.4 Tương tác user-server 33 2.5 Web caching 35 2.6 Bản tin GET có điều kiện 3.1 38 IT CHƯƠNG 28 TRUYỀN TỆP VÀ THƯ ĐIỆN TỬ Giao thứ c truyền tệp FTP 41 3.1.1 Dịch vụ giao thức FTP cung cấp 3.1.2 Các lệnh và phản hồi 41 42 T 3.2 41 Giao thức truyền thư điện tử Internet 43 Thư điện tử Internet 3.2.2 Giao thứ c truyền thư điện tử đơn giản SMTP45 3.2.3 3.2.4 3.2.5 CHƯƠNG 4.1 P 3.2.1 So sánh vớ i HTTP 47 Khuôn dạng bản tin thư điện tử DỊCH VỤ TÊN MIỀN DNS 54 Tổng quan DNS 54 Giớ i thiệu DNS 4.1.2 Dịch vụ DNS cung cấp 4.2.1 48 Các giao thức truy cập thư điện tử 48 4.1.1 4.2 43 Hoạt động DNS 54 54 56 Phân bố sở dữ liệu DNS 57 Mục lục 4.2.2 4.3 DNS cache 61 Bản ghi và tin DNS 62 4.3.1 Bản ghi DNS 62 4.3.2 Bản tin DNS 63 4.3.3 Chèn bản ghi DNS vào sở liệu DNS 4.4 CHƯƠNG Điểm yếu an toàn DNS 65 CÁC ỨNG DỤNG NGANG HÀNG (P2P) Cấu trúc mạng ngang hàng 5.2 Phân bố tệp P2P 68 5.2.1 Kiến trúc P2P 69 5.2.2 Bit Torent 72 Bảng hàm băm DHT DHT vò ng 5.3.2 Peer churn 78 CHƯƠNG 6.1 6.1.1 6.1.2 74 Ứng dụng: thoại Internet sử dụng P2P 79 KÊT́ NỐI MẠ NG ĐA PHƯƠNG TIỆN Ứng dụng kết nối mạng đa phương tiện P 5.4 76 67 T 5.3.1 67 IT 5.1 5.3 64 82 82 Các ví dụ ứng dụng đa phương tiện 82 Yêu cầu chât́ lượ ng cho ứ ng dụ ng đa phương tiện Internet 6.1.3 Giải pháp hỗ trợ đa phương tiện Internet 6.1.4 Chuẩn nén audio và video 6.2 Dịch vụ audio, video lưu trữ 86 88 89 6.2.1 Truy cập audio và video thông qua Web server 6.2.2 Gử i dữ liệu đa phương tiện từ server trự c tuyến đến ứ ng dụ ng 6.2.3 Giao thứ c RTSP 6.3 85 90 91 93 Giải pháp đảm bảo chất lượng dịch vụ đa phương tiện Internet 97 Mục lục 6.3.1 Hạn chế dịch vụ best-effort 6.3.2 Loại bỏ jitter bên nhận cho audio 99 6.3.3 Khơi phục gói 102 6.3.4 Phân bố đa phương tiện mạng Internet: Mạng phân tán nội dung 6.3.5 Định cỡ mạng best-effort để cung cấp chất lượng dịch vụ 6.4 Giao thứ c tương tác thờ i gian thự c 6.4.1 Giao thứ c RTP 110 6.4.2 Giao thức RTCP 114 110 IT 118 7.1.2 Xu hướ ng hộ i tụ mạng và di ̣ch vụ 119 7.1.3 Kiến trúc tổng thể mạng NGN 121 7.1.4 Các thành phần mạng NGN công nghệ T Xu hướ ng phát triển mạng toàn IP Ứng dụng và dịch vụ mạng NGN Mô hình lớ p ứ ng dụ ng mạng NGN 7.2.2 Kiến trúc di ̣ch vụ mạng NGN 129 7.3 P 7.2.1 7.2.3 118 Xu hướng hội tụ mạng NGN 118 7.1.1 7.2 105 109 ̉ Ứ NG DỤ NG VÀ DI ̣CH VỤ TRÊN NỀN INTERNET XU HƯỚ NG PHÁT TRIÊN CHƯƠNG 7.1 97 Các dịch vụ NGN 125 128 128 138 Mộ t số xu hướ ng phát triển ứ ng dụ ng và di ̣ch vụ Internet 7.3.1 Xu hướ ng phát triển mạng dịch vụ Internet 7.3.2 Sự phát triển công nghệ Web 7.3.3 Điện toán đám mây 151 TÀI LIỆU THAM KHẢO 140 140 141 158 Danh mục hình vẽ DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Truyền thơng hệ thống đầu cuối lớp ứng dụng 11 Hình 1.2: Kiến trúc khách/chủ (a) ngang hàng (b) 13 Hình 1.3: Tiến trình ứng dụng, socket giao thức lớp giao vận 16 Hình 2.1: Hoạt động yêu cầu-đáp ứng HTTP 25 Hình 2.2: Tính tốn thời gian cần thiết để yêu cầu nhận tệp HTML 28 Hình 2.3: Khn dạng chung tin yêu cầu HTTP 30 Hình 2.4: Khn dạng chung tin đáp ứng HTTP 32 Hình 2.5: Giữ trạng thái người sử dụng với cookie 34 IT Hình 2.6: Máy khách yêu cầu đối tượng qua máy chủ đệm Web 35 Hình 2.7: Nghẽn cổ chai mạng Học viện Internet 37 Hình 2.8: Thêm máy chủ đệm vào mạng Học viện 38 Hình 3.1: FTP chuyển tệp hệ thống tệp cục xa 41 T Hình 3.2: Kết nối điều khiển kết nối liệu 42 Hình 3.3: Tổng quan hệ thống thư điện tử Internet 44 Hình 3.4: Quá trình hai người gửi thư cho 46 P Hình 3.5: Các giao thức thư điện tử thực thể truyền thông chúng 50 Hình 4.1: Cấu trúc phân cấp máy chủ DNS 57 Hình 4.2: Các máy chủ DNS gốc năm 2009 (tên, tổ chức, vị trí) 58 Hình 4.3: Tương tác máy chủ DNS khác 60 Hình 4.4: Truy vấn đệ quy DNS 61 Hình 4.5: Khn dạng tin DNS 63 Hình 5.1: Minh họa phân bố tệp 69 Hình 5.2: Thời gian phân bố kiến trúc P2P client-server 72 Hình 5.3: Phân bố tệp với BitTorrent 73 Danh mục hình vẽ Hình 5.4: (a) DHT vịng, thiết bị ngang hàng muốn xác định chịu trách nhiệm khóa 11 (b) DHT vòng với đường nối tắt 77 Hình 6.1: Máy chủ Web gửi audio/video trực tiếp tới phát phương tiện 91 Hình 6.2: Trực tuyến từ máy chủ trực tuyến đến phát phương tiện 92 Hình 6.3: Bộ đệm khách hàng lấp đầy xử lý 93 Hình 6.4: Tương tác máy khách máy chủ sử dụng RTSP 95 Hình 6.5: Mất gói trễ phát lại cố định khác 101 Hình 6.6: Gắn kèm thông tin dư thừa chất lượng thấp 104 Hình 6.7: Gửi audio đan xen 105 IT Hình 6.8: CDN đẩy nội dung đối tượng gắn nhãn nhà cung cấp đến máy chủ CDN 107 Hình 6.9: CDN sử dụng DNS để hướng yêu cầu đến máy chủ CDN gần 108 Hình 6.10: Các trường tiêu đề RTP 111 Hình 6.11: RTP phần ứng dụng nằm socket UDP 114 Hình 6.12: RTP xem tầng tầng truyền tải 114 T Hình 6.13: Cả bên gửi bên nhận gửi tin RTCP 115 Hình 7.1: Kiến trúc chức mạng NGN 122 P Hình 7.2: Mạng lõi mạng truy nhập NGN 125 Hình 7.3: NGN miền mạng 126 Hình 7.4: NGN miền dịch vụ 127 Hình 7.5: Chức hỗ trợ ứng dụng, dịch vụ 129 Hình 7.6: Kiến trúc Parlay mạng NGN 130 Hình 7.7: Cấu trúc logic OMA 131 Hình 7.8 Mơ hình hoạt động u cầu sách 132 Hình 7.9: Các giao diện mơi trường dịch vụ mở -OSE 133 Hình 7.10: Tương tác dựa WEB 134 Hình 7.11: Mơ hình kiến trúc GW Parlay 135 Danh mục hình vẽ Hình 7.12: Mơ hình kiến trúc Parlay X 136 Hình 7.13: Parlay cấu trúc OSE 137 Hình 7.14: Parlay X cấu trúc OSE 138 Hình 7.15 Kiến trúc Web 1.0 điển hình 142 Hình 7.16: Kiến trúc Web 2.0 điển hình 143 Hình 7.17 Các mơ hình ứng dụng Web cổ điển AJAX 147 Hình 7.18: Sự phát triển Web lĩnh vực tham gia trực tuyến và tương tác người sử dụng 148 Hình 7.19: Xu hướng phát triển công nghệ Web 151 Hình 7.20: Ảo hóa 154 P T IT Hình 7.21: Mơ hình triển khai Điện tốn đám mây 156 Danh mục bảng DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Yêu cầu số ứng dụng mạng 18 Bảng 1.2: Các ứng dụng Internet điển hình, giao thức lớp ứng dụng giao vận 21 Bảng 6.1: Ba giải pháp hỗ trợ ứng dụng đa phương tiện 87 Bảng 6.2: Một số loại tải trọng audio RTP hỗ trợ 112 Bảng 6.3: Một số loại tải trọng video RTP hỗ trợ 112 P T IT Bảng 7.1: So sánh Web 1.0 Web 2.0 143 Chương Xu hướ ng phát triển ứ ng dụ ng và di ̣ch vụ Internet công nghệ sử dụng việc phát triển trang Web Một công nghệ quan trọng AJAX, công nghệ hỗ trợ phát triển kinh nghiệm người sử dụng tiềm Các cơng nghệ dịch vụ Web 2.0 bao gồm blog, tổ chức cung cấp đơn giản thực RSS, wiki, mashup, tag, folksonomy và đám mây gắn thẻ, mô tả ngắn gọn sau: IT Blog: Thuật ngữ weblog (hoặc blog) đề nghị Jorn Barger vào năm 1997 Blog bao gồm trang Web, gọi bổ sung liệu (các post), xuất theo thời gian, mà kiểu gần dạng tạp chí Các khách viếng thăm blog bổ sung lời bình luận blog entry Hầu hết blog dạng văn bản, nhiên loại khác photoblog hay photolog, videoblog hay vlog, và podcast Việc bổ sung liệu blog gắn thẻ từ khóa để phân loại chủ đề bổ sung liệu Chẳng hạn, bổ sung liệu trở nên cũ, tập hợp thành hệ thống menu dựa chủ đề, tiêu chuẩn Sự liên kết khía cạnh quan trọng khác blog Sự liên kết phụ thuộc vào tính chất hội thoại blogsphere cảm nhận tức thì, giúp thu hời tham chiếu thông tin blog khác nhau; T RSS (tổ chức cung cấp đơn giản thực sự): RSS họ khuôn dạng Web feed, sử dụng để tổ chức cung cấp nội dung từ blog trang Web RSS tệp XML, tóm tắt biểu tượng thơng tin liên kết tới nguồn thông tin Sử dụng RSS, người sử dụng thông báo việc cập nhật blog trang Web mà họ quan tâm Atom là đặc tả tổ chức cung cấp khác, hướng tới giải vấn đề phiên RSS không tương thích; P Wiki: Một Wiki trang Web (hoặc tập trang Web) dễ dàng soạn thảo người phép truy nhập Không giống blog, phiên trước Wiki kiểm tra chức lịch sử lưu giữ chức rollback Các tính Wiki bao gồm: ngôn ngữ đánh dấu Wiki, điều hướng cấu trúc site đơn giản, template đơn giản, hỗ trợ nhiều người sử dụng, tính tìm kiếm cài đặt sẵn và workflow đơn giản Wiki phổ biến có lẽ Wikipedia, bách khoa trực tuyến, người sử dụng khơng đọc báo mà cịn tạo đóng góp soạn thảo chỉnh sửa đóng góp người sử dụng khác Một loại hình khác ứng dụng Web 2.0 phổ biến dịch vụ mạng xã hội MySpace, Facebook, Twitter,… người sử dụng tạo profile mình, upload hình ảnh, xây dựng nhóm hình thành mạng kết bạn; Gắn thẻ xã hội (social tagging) đề cập đến việc tạo cách hợp tác quản lý thẻ (tag) để giải phân loại nội dung web bài báo web log, hình ảnh, video, bookmark Các thẻ chọn tùy ý người sử dụng Ý tưởng khái niệm phân loại thông tin người sử dụng, làm cho khả dụng người sử dụng khác để tìm kiếm chủ đề tìm kiếm liệu phù hợp dựa tag Tập hợp nội dung gắn thẻ gọi folksonomy, từ kết 145 Chương Xu hướ ng phát triển ứ ng dụ ng và di ̣ch vụ Internet hợp folk taxonomy Quá trình gắn thẻ tập hợp quản lý bookmark Web gọi social bookmarking Một dịch vụ Web đánh dấu xã hội phổ biến Delicious; Một số ứng dụng phần mềm xã hội khác tồn tại, chủ yếu tập trung vào dịch vụ Ví dụ việc chia sẻ video Website Youtube cộng đồng chia sẻ hình ảnh Flickr Picasa; Mashup: Web mashup trang Web Website kết hợp thông tin dịch vụ từ nhiều nguồn Web để tạo ứng dụng Các Mashup nói chung tạo sử dụng giao diện lập trình ứng dụng API Thơng thường, tích hợp dễ dàng qua giao diện lập trình ứng dụng API nên khả dụng thỏa mãn dịch vụ hồn tồn phát triển dễ dàng, cung cấp tính không hỗ trợ nguồn sở ban đầu Ví dụ, việc kết nối báo Wikipedia với vị trí chúng, chẳng hạn liệu đồ nhận từ Google Maps, cung cấp Placeopedia Các Mashup nhóm thành bảy thể loại: đờ, tìm kiếm, di động, tin, thể thao, shopping, phim ảnh Hơn 40 phần trăm mashup là mashup đờ Có thể dễ dàng nhanh chóng tạo mashup là thực mã hóa ứng dụng từ đầu theo cách truyền thống; khả này tính có giá 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 công cụ mashup, wiki engine, phần mềm blog, làm cho lựa chọn Web 2.0 dễ dàng hơn, nhanh và rẻ Những người phát triển sử dụng ba phương pháp để tạo ứng dụng Web 2.0 là: Javascript không đồng XML (AJAX), Flex, Google Web Toolkit AJAX (Javascript không đồng và XML) là phương pháp phát triển Web sử dụng để phát triển hầu hết Website tương tác cách gọi lượng nhỏ liệu từ Web Server hiển thị lên ứng dụng Web mà khơng cần tải lại tồn trang Web Q trình này gọi tải theo yêu cầu AJAX bao gồm số kỹ thuật quan trọng sau: HTML (ngôn ngữ đánh dấu siêu văn bản) XHTML (ngôn ngữ đánh dấu siêu văn mở rộng) việc biểu diễn nội dung Web dựa tiêu chuẩn; CSS (các trang kiểu xếp tầng) việc định dạng trang Web; Hiển thị động và tương tác sử dụng DOM (mô hình đối tượng tài liệu); Trao đổi thao tác liệu sử dụng XML (ngôn ngữ đánh dấu mở rộng); XMLHttpRequest việc trao đổi liệu không đồng với Web Server; JavaScript việc biểu diễn nội dung động giao diện phần tử đơn lẻ 10 11 P T IT 146 IT Chương Xu hướ ng phát triển ứ ng dụ ng và di ̣ch vụ Internet a) Mơ hình ứng dụng Web cổ điển b) Mơ hình ứng dụng Web AJAX Hình Error! No text of specified style in document 55 Các mơ hình ứng dụng Web cổ điển AJAX P T Hình Error! No text of specified style in document 55a) mơ tả mơ hình ứng dụng Web cổ điển Tương tác thực người sử dụng (ví dụ đệ trình khn dạng), dẫn đến u cầu HTTP gửi tới Web Server, Web Server thực số xử lý, lưu giữ đọc liệu gửi trang HTML xây dựng ngược trở lại phía client Mơ hình này thiết kế World Wide Web gồm tài liệu siêu văn bản, không bao gồm ứng dụng phức tạp, lượng lớn liệu cần thiết truyền tải Một kinh nghiệm người sử dụng giàu có, cần thiết thời điểm Web 2.0, khơng thể thực sử dụng mơ hình Một cách tối ưu, người sử dụng chí khơng ý liệu cần tải lại từ Web Server Với giới thiệu phương tiện trung gian, AJAX engine, mơ tả Hình Error! No text of specified style in document 55b), vấn đề điều khiển Thay u cầu HTTP, tương tác người sử dụng phía client, dẫn đến JavaScript call truyền tải tới AJAX engine Nếu không cần thiết kết nối tới Web Server, AJAX engine trả lời thân Nếu số liệu cần tải từ Server, yêu cầu liệu không đồng tới Server (thông qua XML) thực Sử dụng mơ hình này, tương tác người sử dụng với ứng dụng Web không bị dừng Như mơ tả trên, ưu điểm việc sử dụng cơng nghệ AJAX có liệu cần cập nhật phải tải từ Server, tức có phần trang Web tải lại Điều giảm thời gian tải Website đáng kể Do đó, giao diện người sử dụng đáp ứng nhanh tới yêu cầu người sử dụng, giúp đạt kinh nghiệm người sử dụng giàu có Ngồi ra, việc sử dụng băng thơng giảm tầng (style sheet), chẳng hạn, phải tải client Tuy nhiên, AJAX có số nhược điểm Trước tiên, số người sử dụng sử dụng trình duyệt khơng hỡ trợ AJAX người sử dụng có JavaScript bị cấm thỏa mãn Website xây dựng 147 Chương Xu hướ ng phát triển ứ ng dụ ng và di ̣ch vụ Internet sử dụng công nghệ AJAX hiển thị phù hợp Thứ hai, nút “Back” trình duyệt khơng làm việc mong đợi trang Web dựa AJAX Thay tới trạng thái cuối Website hiển thị, dẫn người sử dụng tới trang cuối Để giải vấn đề này, nhiên, số phương thức giải tồn Nhược điểm 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 mềm (SDK) để tạo phân phát ứng dụng Internet giàu có (RIA) dựa Web Flex dựa Flash hỗ trợ mẫu thiết kế phổ biến cách cung cấp ngơn ngữ lập trình; Google Web Toolkit (GWT): khuôn dạng phát triển Java nguồn mở, tạo ứng dụng AJAX dễ dàng GWT cho phép nhà phát triển Web thực debug ứng dụng AJAX ngôn ngữ Java sử dụng công cụ phát triển Java lựa chọn GWT cung cấp trình biên dịch trình duyệt Web đặc biệt, giúp nhà phát triển Web thực debug ứng dụng GWT Như vậy, công nghệ Web phát triển kể từ Wikipedia thiết lập vào năm 2001 Các ứng dụng ngày trở nên mạnh và cho phép người sử dụng hoàn thành nhiều nhiệm vụ cách dễ dàng trước nhiều Có thể nói giai đoạn 2005-2007 thời điểm chuyển dịch đáng kể ứng dụng Web Giai đoạn này đánh dấu phát triển sau đây: IT Sự thay đổi lớn mơ hình tương tác người sử dụng là kết việc lựa chọn công nghệ Web 2.0 mẫu kinh nghiệm người sử dụng (UX Pattern); Các phần mềm blog/xuất trở nên mạnh Việc soạn thảo WSIWYG/rich trở nên phổ biến giai đoạn này; Sự phát triển phần mềm mạng xã hội ứng dụng Web với thành phần xã hội (ví dụ MySpace, Facebook, Flickr, Twitter,…) Hình Error! No text of specified style in document 56 mô tả số phát triển lĩnh vực tham gia trực tuyến và tương tác người sử dụng P T 148 IT Chương Xu hướ ng phát triển ứ ng dụ ng và di ̣ch vụ Internet Hình Error! No text of specified style in document 56: Sự phát triển Web lĩnh vực tham gia trực tuyến và tương tác người sử dụng Công nghệ Web 2.0 dẫn đến phát triển rộng rãi ứng dụng Web, kiện quan trọng kể đến là: T Vào ngày tháng năm 2006, W3C xuất bản draft đối tượng JavaScript, điều cho phép áp dụng sức mạnh thực công nghệ AJAX; Gmail, triển khai quy mô lớn đầu tiên, với việc sử dụng chủ yếu AJAX, khai trương vào năm 2004 Vào tháng năm 2007, Gmail mở cho người sử dụng; Facebook mở dịch vụ tới công chúng vào tháng năm 2006; Twitter khai trương vào năm 2006; Moveable Type khai trương soạn thảo WYSIWYW vào tháng năm 2007 Một số kiện phát triển khác kể đến là: P 1 Yahoo Answer khai trương vào ngày tháng năm 2005; Answers.com khai trương vào tháng năm 2005; Wikia thiết lập vào cuối năm 2004, đổi tên vào ngày 27 tháng năm 2006 Như vậy, Web 2.0 phiên cải tiến World Wide Web với vai trị thay đổi mơ hình kinh doanh phát triển người sử dụng truyền thơng với nhau, thay truyền thơng với người xuất nội dung Web 1.0 Mặc dù Web 2.0 phát triển kể từ đời vào năm 2004, Web 2.0 tờn nhiều hạn chế, tổng kết sau: Các hạn chế ngôn ngữ HTML: Mặc dù lượng lớn nội dung Web động phát triển, phần lớn World Wide Web gồm tài liệu HTML tĩnh Một 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 thực hiệu Ở thời điểm tại, hầu hết engine tìm kiếm thực việc tìm kiếm sử dụng thông tin hiển thị trang Web Cú pháp, 149 Chương Xu hướ ng phát triển ứ ng dụ ng và di ̣ch vụ Internet phù hợp, và/hoặc ngữ nghĩa kiện tìm kiếm khơng đưa vào xem xét Điều dẫn đến nhiều kết không phù hợp và người sử dụng phải bỏ nhiều công sức để xem xét kết Vấn đề khác mà người sử dụng gặp phải biên dịch ngơn ngữ khơng cung cấp kết xác Chúng hướng tới đưa việc biên dịch từ theo từ (word to word) thay biên dịch theo nội dung ngữ cảnh Điều hệ thực tế biên dịch hiểu mà người sử dụng thực muốn biên dịch Vấn đề bắt nguồn thực tế ngôn ngữ HTML không hỗ trợ việc định nghĩa tag, việc định nghĩa này cho phép nhà thiết kế định nghĩa thể loại ngữ cảnh Website Các ứng dụng phát triển tập trung vào tiện nghi cho người Các công nghệ đằng sau ứng dụng dạng mà người hướng tới, dẫn tới khó hiểu liệu (data confusing) người sử dụng máy, làm cho việc giới hóa nhiệm vụ trở nên phức tạp Hầu hết dịch vụ Web 2.0 thiết lập dạng quy tắc “free economy” và “free community” Việc truy nhập tới hầu hết thơng tin miễn phí phần mềm mở, dẫn tới dịch vụ phải đương đầu với thách thức lợi nhuận Thiếu Web server thông minh để tránh tượng tắc nghẽn nút cổ chai (bottle-neck) dịch vụ bên thứ ba xây dựng khối truy nhập mash-up client trực tiếp Thiếu phương pháp và mơ hình hóa để hỗ trợ việc thiết kế RIA UI, không hỗ trợ tương thích ngữ nghĩa từ UI Web 1.0 tới UI Web 2.0 Thiếu tổ chức thẩm quyền trung tâm thực việc tổ chức tiêu chuẩn hóa phương thức mà Web quản lý 10 Các thách thức an ninh bảo mật phơi bày thông tin cá nhân/tổ chức Web 2.0 11 Cung cấp khả truy vấn tồi: thiếu biểu diễn liệu tổng quát 12 Quá tải thông tin: Quá tải thông tin phân tán với chất lượng không đáng tin cậy xem vấn đề nghiêm trọng 13 Chu kỳ lặp lại không đổi việc thay đổi nâng cấp dịch vụ 14 Các vấn đề nguyên tắc việc xây dựng sử dụng Web 2.0: Các công nghệ dịch vụ Web 2.0 bắt đầu cho thấy hạn chế theo thuật ngữ riêng tư và quyền 15 Vấn đề liên kết nối: Sự liên kết nối kiến thức chia sẻ tảng (platform) qua ranh giới cộng đồng cịn bị hạn chế 16 Sự khơng hiệu hệ thống chia sẻ thông tin ứng dụng Web P T IT 150 Chương Xu hướ ng phát triển ứ ng dụ ng và di ̣ch vụ Internet 17 Sự tin cậy Website nội dung bên chúng: Vì Web là môi trường mở, nên độ tin cậy Website và thơng tin mà lưu giữ vấn đề cần trả lời 18 Truy nhập toàn cầu: Một thách thức mà Web 2.0 phải đương đầu là đảm bảo tất nhà phát triển Web nhà thiết kế Web tuân theo nguyên tắc truy nhập việc cung cấp mô tả, tối ưu hóa việc truy nhập tới tất người sử dụng Web, 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 đổi, tích hợp tái sử dụng sáng tạo liệu có cấu trúc, khắc phục hạn chế nêu Web 2.0 Web hệ P T IT Ý tưởng cơng nghệ Web 3.0 hệ tạo nội dung Web cách không sử dụng ngôn ngữ tự nhiên mà dạng tập lệnh (script) hiểu và phán đốn agent phần mềm phép chúng tìm kiếm, chia sẻ tích hợp thơng tin dễ dàng và hiệu hơn, hướng tới ứng dụng thông minh Mục đích chủ yếu công nghệ Web 3.0 hỡ trợ người sử dụng đóng góp thơng tin theo phương thức mà máy tính hiểu được, xử lý và trao đổi Những phát triển công nghệ Web cho phép ứng dụng Web thực nhiệm vụ so sánh thông tin từ nguồn khác hỗ trợ người sử dụng tìm kiếm thơng tin phù hợp theo u cầu cách hiệu Hình Error! No text of specified style in document 57: Xu hướng phát triển công nghệ Web Tính chất linh hoạt cung cấp cơng nghệ năm gần làm tăng quan tâm tới hệ công nghệ Web, thị số lượng tăng nhanh markup ngữ nghĩa khả dụng Web, số lượng tổ chức bắt đầu tiến hành nghiên cứu phát triển hoạt động liên quan số lượng ứng dụng Web 3.0 tồn Tất điều cho thấy Web 3.0 dường giai đoạn phát triển Sự khả dụng markup ngữ nghĩa mở khả mặt lý thuyết để phát triển chức và ứng dụng dựa Web thông minh Các 151 Chương Xu hướ ng phát triển ứ ng dụ ng và di ̣ch vụ Internet ứng dụng Web 3.0 hỡ trợ việc tích hợp biểu diễn liệu thơng minh, tìm kiếm ngữ nghĩa, giải tự động, trả lời câu hỏi duyệt Web ngữ nghĩa Web 3.0 gồm tính bổ sung micro format, tìm kiếm ngơn ngữ tự 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 Từ quan điểm công nghệ, Web 3.0 kết hợp công nghệ Web biểu diễn tri thức (KR), cấu trúc trí tuệ nhân tạo Sự kết hợp này quan tâm tới việc xây dựng trì mơ hình cho phép suy diễn thân thông tin liên quan Đồng thời, phạm vi việc phát triển ứng dụng mở rộng nhanh chóng, ví dụ W3C bắt đầu phát triển Ubiquitous Web Nhiều công ty bước đầu hướng tới công nghệ Web 3.0 công ty Mondeca, hãng lớn Châu Âu tích hợp thông tin; Ontoprise, công ty Đức công cụ liên quan đến ontology Các hãng lớn Oracle, Microsoft và IBM tập trung nghiên cứu phát triển công nghệ Web 3.0 Điện toán đám mây IT Khái niệm điện toán đám mây (Cloud Computing) Định nghĩa T Thuật ngữ “cloud” sử dụng phép ẩn dụ cho mạng Internet, dựa cách vẽ đám mây thể cho mạng lưới nào Còn thuật ngữ “computing” là hoạt động hướng mục tiêu từ việc sử dụng công nghệ thông tin, bao gồm hệ thống phần cứng phần mềm sử dụng cho phạm vi mục đích rộng như: xử lý, cấu trúc, quản lý nhiều dạng thông tin khác P Theo Viện Tiêu Chuẩn Công Nghệ Mỹ (NIST), “điện tốn đám mây” mơ hình cho phép truy cập mạng theo nhu cầu, thuận tiện, sẵn có tới l̀ng dùng chung tài ngun máy tính cấu hình (như mạng lưới, máy chủ, kho lưu trữ, ứng dụng, dịch vụ) mà nhanh chóng cung cấp giải phóng với nỗ lực quản lý hay tương tác nhà cung cấp dịch vụ tối thiểu Theo Wikipedia, “điện toán đám mây” điện tốn dựa mạng Internet, theo tài nguyên, phần mềm thông tin chia sẻ cung cấp cho máy tính thiết bị khác theo yêu cầu, giống mạng lưới điện 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 từ kỹ sư phần mềm Người quản trị thường xem xét yêu cầu hàng tuần để xác định xem tài nguyên sẵn có dự án cần ưu tiên cao Những dự án có độ ưu tiên cao thường giải sớm Trong nhiều trường hợp, trung tâm liệu truyền thống thực thi đầy đủ yêu cầu vài tuần từ thời điểm định phân bổ tài nguyên phê duyệt Nếu tài nguyên máy tính cần mua quy trình tháng Đối với dự án có mức độ ưu tiên thấp thời gian chờ đợi giải cịn lâu hơn, phụ thuộc vào kinh phí tính sẵn sàng tài nguyên Thậm chí vài trường hợp, dự án loại bị huỷ 152 Chương Xu hướ ng phát triển ứ ng dụ ng và di ̣ch vụ Internet Đối với điện tốn đám mây, người phát triển truy cập vào Website nơi họ gửi yêu cầu tài nguyên máy tính – máy chủ, phần mềm, kho lưu trữ, vân vân Người dùng biết tài ngun có sẵn hay khơng Nếu sẵn có u cầu chấp nhận người quản trị Vì quy trình tự động nên yêu cầu giải vài Nếu dự án kết thúc người dùng khơng cịn sử dụng tài ngun máy tính, chúng phân bổ cho dự án khác Như khác với mơ hình truyền thống, điện tốn đám mây mơ hình cung cấp tiêu dùng lấy cảm hứng từ dịch vụ internet người dùng Nhìn chung hầu hết cơng ty tham gia vào điện toán đám mây thoả thuận số đặc điểm chung định, yếu cần thiết tiêu chuẩn hố việc tính tốn dựa mạng internet để xem là đám mây Các yếu tố làm điện toán đám mây khác với mơ hình truyền thống: Tự dịch vụ theo nhu cầu (On-demand self-service) Một người dùng đơn phương cung cấp khả tính toán thời gian sử dụng máy chủ và kho lưu trữ mạng, cần mà không cần yêu cầu tác động nhiều từ nhà cung cấp dịch vụ IT Truy cập mạng khắp nơi (Ubiquitous network access) Khả này là sẵn có qua mạng và truy cập qua chế tiêu chuẩn thúc đẩy việc sử dụng tảng dày mỏng không đồng khác (ví dụ, điện thoại di động, laptop, PDA) Tổng hợp tài nguyên độc lập vị trí (Location independent resource pooling) T Tài nguyên máy tính nhà cung cấp tổng hợp để phục vụ người dùng sử dụng mơ hình đa người dùng (multi-tenant), với tài nguyên ảo vật lý khác bàn giao thu hồi tự động theo nhu cầu người sử dụng Khả đàn hồi nhanh (Rapid elasticity) P Khả này cung ứng nhanh để mở rộng giải phóng nhanh để thu hẹp Với người tiêu dùng, khả sẵn có cho th thường xuất vơ hạn toán thời điểm Chi trả theo việc sử dụng (Pay per use) Khả này toán cách sử dụng mơ hình lập hố đơn theo quảng cáo, phí dịch vụ, hay việc đo đạc để thúc đẩy việc tối ưu hố việc sử dụng tài ngun Ví dụ, đo đạc kho lưu trữ, băng thông, và tài nguyên máy tính sử dụng toán cho tài khoản người dùng kích hoạt theo tháng Sự ảo hố ảnh hưởng điện toán đám mây Điện toán đám mây nhảy bước tiến vượt bậc cơng nghệ phổ biến kế thừa thành ảo hoá, cụ thể ảo hoá máy chủ Vậy ảo hố gì? Phần mềm ảo hố sử dụng để thực thi nhiều Máy Ảo (Virtual Machines) máy chủ vật lý đơn lẻ để cung cấp 153 Chương Xu hướ ng phát triển ứ ng dụ ng và di ̣ch vụ Internet chức giống nhiều máy chủ vật lý Phần mềm này gọi Hypervisor, phần mềm ảo hoá thực thi trừu tượng phần cứng máy ảo riêng biệt Sự ảo hố khơng phát minh phổ biến IBM năm 1960 cho việc chạy nhiều phần mềm máy tính lớn (mainframe) họ Nó trở nên phổ biến thập niên vừa qua trung tâm liệu mối quan tâm cách thức sử dụng máy chủ cho hiệu Các trung tâm liệu hệ thống web gồm nhiều máy chủ vật lý Theo Wikipedia, việc đo lường nghiên cứu hệ thống máy chủ cho thấy việc sử dụng tài nguyên máy chủ riêng biệt thường thấp, khoảng 10%-20% ngun nhân khác nhau, gờm tải lưu lượng tính tự nhiên ứng dụng Như dẫn đến lãng phí 80%-90% tài ngun Ch̃i máy chủ liên tiếp với việc sử dụng thấp là lãng phí tài lớn cho chi phí đầu tư (Capex) và chi phí vận hành (Opex) – Thêm máy, điện tiêu thụ nhiều hơn, hệ thống làm mát nhiều mặt rộng Đấy là chưa kể đến việc tài nguyên máy tính này khơng cịn dùng nữa, số lý số lượng người dùng hệ thống suy giảm, kinh tế khó khăn, lãng phí cịn lớn P T IT Một Hypervisor cài đặt máy chủ chạy trực tiếp phần cứng, chạy hệ điều hành Hypervisor hỗ trợ chạy nhiều máy ảo lập lịch trình máy ảo với việc cung cấp cho chúng khả truy cập thống quán tới CPU, nhớ (memory), thiết bị Vào/Ra (I/O) máy chủ vật lý Một máy ảo thường chạy hệ điều hành ứng dụng, ứng dụng khơng cần biết là chạy mơi trường ảo hay thật Hình Error! No text of specified style in document 58: Ảo hóa Di cư máy ảo Nhờ có ảo hố mà việc chuyển đổi máy ảo từ mơi trường máy chủ này sang môi trường máy chủ khác (di cư) thuận lợi Đây là thuận lợi lớn cho cho thời gian hoạt động liên tục ứng dụng trung tâm liệu Vậy chuyển đổi máy ảo là gì? Hãy xem xét trường hợp máy chủ với Hypervisor vài máy ảo, mỗi máy chạy hệ điều hành vài ứng dụng Nếu bạn cần tắt máy chủ để bảo trì (ví dụ, thêm ổ cứng lưu trữ, thêm nhớ), bạn phải tắt thành phần phần mềm khởi động lại chúng sau bảo trì – ảnh hưởng đáng kể đến tính sẵn sàng ứng dụng Di cư máy ảo cho phép bạn chuyển toàn máy ảo từ máy chủ sang máy chủ khác 154 Chương Xu hướ ng phát triển ứ ng dụ ng và di ̣ch vụ Internet tiếp tục hoạt động máy ảo máy chủ thứ hai Thuận lợi với mơi trường ảo bạn tắt máy chủ vật lý cho việc bảo trì mà khơng ảnh hưởng nhiều việc thực thi ứng dụng Những lợi ích điện tốn đám mây Trên thực tế, việc sử dụng Điện toán đám mây mang lại lợi ích sau: Khả sử dụng dịch vụ CNTT (hạ tầng, tảng, phần mềm, dịch vụ thương mại) tự động, tức thời theo nhu cầu Khả chuyển/trừu tượng phức tạp dịch vụ ngồi mặt để cung cấp khả sẵn có, khả phục hồi, việc vá lỗ hổng an ninh hiệu Khả nhanh chóng điều chỉnh yêu cầu thương mại tác nhân thị trường theo nhu cầu Cải tiến quản lý rủi ro qua việc cải tiến khả phục hồi kinh doanh 10 Mơ hình tính giá hiệu hơn, loại bỏ chi phí dư thừa 11 Dịch vụ linh hoạt cho người dùng, cho phép tự dịch vụ nhanh chóng theo thoả thuận dịch vụ (SLA) 12 Cải thiện thời gian cho thị trường và tăng tốc dự án 13 Chi phí thấp hơn, vốn chi phí hoạt động 14 Giải phóng nhân lực có kỹ để tập trung vào công việc mức cao và dự án đổi 15 Nâng cao hiệu lượng giảm thời gian nhàn rỡi Mơ hình cung cấp triển khai điện toán đám mây IT T Với công ty, yếu tố hấp dẫn điện toán đám mây tuỳ chọn nguồn lực lựa chọn triển khai linh hoạt Các mơ hình triển khai cung cấp tờn tích hợp với hệ thống CNTT truyền thống với đám mây khác Mơ hình cung cấp đám mây Đám mây tư nhân Là hệ thống CNTT sở hữu quản lý mạng nội doanh nghiệp phía sau tường lửa Truy cập vào đám mây tư nhân giới hạn người dùng Đám mây tư nhân điều khiển hiệu quả, chuẩn hoá thực hành tốt trì tuỳ biến kiểm soát với tổ chức Trong môi trường đám mây tư nhân, tất tài nguyên, nguồn lực thuộc nội doanh nghiệp Việc quản lý đám mây thuộc nội doanh nghiệp Đám mây công cộng Là hệ thống CNTT cung cấp mạng Internet, sở hữu quản lý nhà cung cấp dịch vụ Người dùng cần đăng ký để cấp quyền truy cập vào đám mây công cộng Đám mây công cộng cung cấp tập hợp quy trình thương mại, ứng dụng, dịch vụ hạ tầng chuẩn hoá theo mức giá linh hoạt dựa việc sử dụng P Mơ hình đa người thuê là đặc điểm dịch vụ đám mây công cộng Đám mây lai Là kết hợp đặc điểm đám mây công cộng và đám mây tư nhân, mà phương thức cung cấp dịch vụ và ngoài kết hợp Ví dụ trường hợp đám mây tư 155 Chương Xu hướ ng phát triển ứ ng dụ ng và di ̣ch vụ Internet nhân mặt doanh nghiệp, tài nguyên dành riêng, lại khơng phải tài sản doanh nghiệp Doanh nghiệp quản lý danh mục dịch vụ quy tắc, nhà cung cấp dịch vụ đám mây vận hành quản lý hạ tầng đám mây và l̀ng tài ngun Mơ hình triển khai điện toán đám mây Các lớp khác hệ thống CNTT dịch vụ thơng qua mơ hình triển khai điện tốn đám mây Có mơ hình CNTT dịch vụ chính: Hạ tầng dịch vụ (IaaS) Là mơ hình cung cấp dịch vụ mà khách hàng sử dụng việc xử lý, kho lưu trữ, mạng lưới, tài nguyên máy tính khác IaaS có khả cung cấp nhanh và đàn hời, với việc kiểm sốt tài ngun Trong mơ hình khách hàng triển khai, thực thi phần mềm dịch vụ mà không cần quản lý hay điều khiển tài nguyên sở (máy chủ, mạng, kho lưu trữ) Dịch vụ IBM Research Compute Cloud (RC2), Amazon EC2 ví dụ điển 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 kiểm sốt mơi trường ứng dụng triển khai IBM Workload Deployer, Google App Engine, Windows Azure, Force.com từ Salesforce ví dụ PaaS Phần mềm dịch vụ (SaaS) Là mơ hình phổ biến mà khách hàng sử dụng ứng dụng chuyên môn từ thiết bị khác khác qua trình duyệt Web tảng dùng chung mà khơng cần quản lý hay kiểm soát tài nguyên sở Ví dụ, Gmail, Google Docs, IBM LotusLive Quy trình nghiệp vụ dịch vụ (BPaaS) Là mô hình 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 P T IT 156 Chương Xu hướ ng phát triển ứ ng dụ ng và di ̣ch vụ Internet Hình Error! No text of specified style in document 59: Mơ hình triển khai Điện toán đám mây IT Các mối quan tâm mơi trường điện tốn đám mây Cơng nghệ điện toán đám mây phát triển, cơng ty, viện tiêu chuẩn cố gắng giải mối quan tâm cộm sau nhằm phát triển ngày tốt môi trường điện toán đám mây: 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 lập (ví dụ dùng tường lửa) u cầu chủ yếu cho đám mây tư nhân, tất người dùng đám mây cần mức đầu tư an ninh Với người dùng đó, nhà cung cấp đám mây phải đảm bảo cô lập liệu an toàn ứng dụng qua dịch vụ dùng chung Ngoài ra, xác thực, chứng thực người dùng mã hoá liệu đường truyền từ người dùng tới ứng dụng nhà cung cấp dịch vụ yếu tố cần xem xét Mạng lưới Phần cứng mạng phải hỗ trợ nhiều loại mạng khác môi trường đám mây để mạng lưới nhà cung cấp dịch vụ tương thích với mạng lưới người dùng, hay doanh nghiệp 10 Liên minh đám mây với đám mây Với doanh nghiệp sử dụng nhiều nhà cung cấp dịch vụ khác nhau, việc tương thích nhà cung cấp dịch vụ là mối quan tâm lớn, trường hợp doanh nghiệp muốn chuyển đổi hệ thống từ nhà cung cấp dịch vụ sang nhà cung cấp dịch vụ khác việc tương thích ứng dụng, mạng lưới, an ninh, phải đảm bảo 11 Quy định pháp lý liệu Đối với doanh nghiệp thuê dịch vụ đám mây liệu họ nằm quản lý doanh nghiệp Mà liệu yếu tố sống cịn doanh nghiệp, mối quan tâm quy tắc, luật sở hữu trí tuệ, an tồn liệu mơi trường đám mây quan P T 157 Chương Xu hướ ng phát triển ứ ng dụ ng và di ̣ch vụ Internet P T IT tâm Trong phạm vi rộng liên quan đến luật pháp nước, liệu lưu trữ đám mây công cộng cần xem xét 158 Tài liệu tham khảo TÀI LIỆU THAM KHẢO James F Kurose and Keith W Ross Computer Networking: A Top-Down Approach Featuring the Internet Addison Westley, 2010 [2] Sareh Aghaei, Mohammad Ali Nematbakhsh and Hadi Khosravi Farsani, “Evolution of The World Wide Web: From Web 1.0 to Web 4.0”, International Journal of Web & Semantic 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 P T IT [1] 159 ... toàn liệu 18 Các dịch vụ truyền tải cung cấp mạng Internet 18 1.5.1 Các dịch vụ TCP 19 1.5.2 Các dịch vụ UDP 20 1.5.3 Các dịch vụ không giao thức lớp giao vận Internet cung cấp 1.5.4 Các tiến trình... bao gồm Internet, cung cấp nhiều giao thức lớp giao vận Khi triển khai ứng dụng, ta phải chọn giao thức lớp giao vận Vậy lựa chọn nào? Thông thường ta nghiên cứu dịch vụ giao thức lớp giao vận... giao thức giao vận Dịch vụ truyền tải cho ứng dụng P Ta biết socket giao diện tiến trình ứng dụng giao thức lớp giao vận Ứng dụng bên gửi đẩy tin qua socket Ở phía bên socket giao thức lớp giao