CHƯƠNG 2. SỬ DỤNG MẠNG NGANG HÀNG CÓ CẤU TRÚC TRONG DỊCH VỤ THÔNG BÁO SỰ KIỆN 11 2.1. Khái niệm mạng ngang hàng
2.3. Phân loại mạng ngang hàng
2.3.1. Mạng ngang hàng phi cấu trúc
2.3.2.1. Mạng ngang hàng tập trung
Mạng này có đặc điểm là vẫn còn dựa trên một máy chủ tìm kiếm trung tâm, cấu trúc Overlay của mạng đƣợc mô tả nhƣ một mạng hình sao
Hình 6: Mạng ngang hàng tập trung thế hệ thứ nhất (Napster) - Nguyên tắc hoạt động:
Mỗi client lưu trữ files định chia sẻ với các node khác trong mạng.
Một bảng lưu trữ thông tin kết nối của người dùng đăng kí (IP address, connection bandwidth ….).
Một bảng liệt kê danh sách các files mà mỗi người dùng định chia sẻ (tên file, dung lƣợng, thời gian tạo file …….)
Mọi máy tính tham gia mạng đƣợc kết nối với máy chủ tìm kiếm trung tâm, các yêu cầu tìm kiếm đƣợc gửi tới máy chủ trung tâm phân tích, nếu yêu cầu đƣợc giải quyết máy chủ sẽ gửi trả lại địa chỉ IP của máy chứa tài nguyên trong mạng và quá trình truyền file đƣợc thực hiện theo đúng cơ chế của mạng ngang hàng, giữa các host với nhau mà không cần quan máy chủ trung tâm.
- Ƣu điểm:
Dễ xây dựng.
Tìm kiếm file nhanh và hiệu quả.
- Nhƣợc điểm:
Vấn đề luật pháp, bản quyền.
Dễ bị tấn công.
Cần quản trị (central server).
Napster là mạng ngang hàng đặc trƣng cho hệ thống mạng ngang hàng tập trung, với Napster, việc tìm kiếm file bị thất bại khi bảng tìm kiếm trên máy chủ vì lý do nào đó không thực hiện được. Chỉ có các file truy vấn và việc lưu trữ được phân tán, vì vậy
máy chủ đóng vai trò là một nút cổ chai. Khả năng tính toán và lưu trữ của máy chủ tìm kiếm phải tương xứng với số nút mạng trong hệ thống, do đó khả năng mở rộng mạng bị hạn chế rất nhiều.
2.3.2.2. Mạng ngang hàng thuần túy
Mạng ngang hàng thuần túy là một dạng khác của thế hệ thứ nhất trong hệ thống các mạng ngang hàng. Trong mạng ngang hàng thuần tuý thì vai trò của các máy trong mạng là ngang nhau, không còn máy chủ tìm kiếm tập trung nhƣ trong mạng Napster, nó khắc phục đƣợc vấn đề nút cổ chai trong mô hình tập trung. Tuy nhiên vấn đề tìm kiếm trong mạng ngang hàng thuần túy lại sử dụng cơ chế phát tràn, yêu cầu tìm kiếm được gửi cho tất cả các node mạng là láng giềng với nó, điều này làm tăng đáng kể lưu lƣợng trong mạng. Các phần mềm tiêu biểu cho mạng ngang hàng dạng này là Gnutella 4.0, FreeNet.
Hình 7: Mạng ngang hàng thuần túy (Gnutella 4.0, FreeNet) - Hoạt động của Gnutella
Khi người dùng tại 1 node muốn tìm kiếm tài nguyên, node sẽ gửi yêu cầu đến mỗi node mà nó đang kết nối đến. Các node này khi nhận đƣợc yêu cầu lại tiếp tục chuyển yêu cầu tới các node mà node này biết. Việc chuyển tiếp cứ tiếp tục đến khi gói tin đạt đến số hop được đĩnh nghĩa trước bởi node tìm kiếm ban đầu. Nếu câu truy vấn tìm đƣợc kết quả, node có kết quả sẽ cung cấp kết quả trực tiếp đến node tìm kiếm thông qua giao thức UDP. Vì vậy, mỗi câu truy vấn bao giờ cũng gồm thông tin về địa chỉ IP và cổng của
Để giải quyết vấn đề thắt nút cổ chai (bottlenecks), Gnutella đã đƣợc cài đặt thành hệ thống nhiều tầng. Thay vì tất cả các node đều có vai trò nhƣ nhau, giờ đây, các node gia nhập vào mạng chỉ đƣợc giữ ở cạnh mạng giống nhƣ các node lá và không chịu trách nhiệm định tuyến. Các node ultrapeers mới có khả năng định tuyến thông điệp tìm kiếm và lưu thông điệp đó. Điều này cho phép việc tìm kiếm trong 1 không gian mạng rộng hơn và cũng làm tăng hiệu quả hoạt động của mạng. Do không phụ thuộc vào 1 Server duy nhất nên Gnutella cũng khó bị đánh sập hơn so với Napster.
Ƣu điểm:
o Dễ xây dựng.
o File download query
o Đảm bảo tính phân tán hoàn toàn cho các node tham gia mạng, các node tham gia và rời khỏi mạng một cách tùy ý mà không ảnh hưởng đến cấu trúc của mạng.
Nhƣợc điểm:
o Tốn băng thông.
o Phức tạp trong tìm kiếm.
o Các node có khả năng khác nhau (CPU power, bandwidth, storage) đều có thể phải chịu tải (load) nhƣ nhau.
2.3.2.3. Mạng ngang hàng lai ghép
Để khắc phục nhƣợc điểm của mạng ngang hàng thuần túy, một mô hình mang ngang hàng mới đƣợc phát triển với tên gọi là mạng ngang hàng lai. Đây đƣợc gọi là mạng ngang hàng thế hệ 2. Trong mô hình này, mỗi máy đều đƣợc nối với tất cả các máy khác trong mạng, cách nối này mang đặc điểm của mô hình mạng ngang hàng thuần túy. Tuy nhiên, vẫn có một máy đóng vai trò máy chủ trung tâm, máy chủ này có nhiệm vụ quản lý các thông tin chỉ mục.
Hình 8: Mạng ngang hàng lai ghép
- Trong mô hình mạng ngang hàng lai tồn tại một trật tự phân cấp bằng việc định nghĩa các Super Peers.
- Các SupperPeer tạo thành một mạng không cấu trúc, có sự khác nhau giữa SupperPeers và ClientPeers trong mạng, mỗi SupperPeer có nhiều kết nối đến các ClientPeers.
- Mỗi SupperPeer chứa một danh sách các file đƣợc cung cấp bởi các ClientPeer và địa chỉ IP của chúng vì vậy nó có thể trả lời ngay lập tức các yêu cầu truy vấn từ các ClientPeer gửi tới.
Ƣu điểm:
o Hạn chế việc Flooding các query, làm giảm lưu lượng trong mạng, nhƣng vẫn tránh đƣợc hiện tƣợng nút cổ chai (do có nhiều SuperPeers).
o Khắc phục đƣợc nhƣợc điểm về sự khác nhau về CPU power, bandwidth … ở mạng ngang hàng thuần túy, các SuperPeer sẽ chịu tải chính, các node khác chịu tải nhẹ.
Những nhƣợc điểm của việc quản lý điều khiển tập trung vẫn tồn tại trong mô hình mạng này. Nếu máy chủ trung tâm gặp lỗi thì các máy Peer không thể truy cập đến thông tin chỉ mục ở trên máy chủ trung tâm nên không thể tìm kiếm thông tin đƣợc. Đại diện cho mô hình mạng ngang hàng lai ghép là