Chương 3. CHƯƠNG TRÌNH ỨNG DỤNG
3.2. Chương trình ứng dụng
- Phân tích, xử lý thực hiện chính xác các khung, gói số liệu, cũng như khôi phục dữ liệu gốc đúng, đầy đủ thông tin.
- Thể hiện kết quả phân tích rõ ràng, đầy đủ thông tin các giao thức truyền cần thiết và các file dữ liệu rõ xử lý ra được.
3.2.2. Quy trình của ứng dụng
3.2.2.1. Công đoạn thực hiện chương trình
Hình 3-24: Mô hình thu, phân tích và xử lý số liệu Internet vệ tinh
Qua mô hình trên cho ta thấy, tín hiệu từ Anten thu vệ tinh ở mức cao tần, được hạ xuống trung tần (IF = 70 MHz hoặc 140 MHz). Tín hiệu này đi qua bộ chia tín hiệu đến máy tính (có card xử lý số) hoặc modem (thu, phát tín hiệu). Tại đây với thiết bị phần cứng, card xử lý số và phần mềm đi cùng có chức năng thực hiện giải điều chế, giải mã đường truyền, giải xáo trộn và giải nhân kênh (nếu có).
Sau đó số liệu được đăng ký qua phần mềm trên máy tính. Số liệu đăng ký này được đưa vào chương trình ứng dụng để phân tích hoặc xử lý ra dữ liệu rõ.
Với đặc thù của tín hiệu vệ tinh thu được, hiện tại chúng ta chưa có một công cụ nào để thực hiện xử lý ra dữ liệu rõ.
3.2.2.2. Quy trình phân tích và xử lý
Trên cơ sở các kết quả đăng ký được, từ nghiên cứu lý thuyết và phân tích luồng bit thực tế, xây dựng quy trình phân tích và xử lý offline như sau:
Các bước phân tích luồng Internet vệ tinh:
Chương trình đọc File số liệu đầu vào, tìm cờ của khung HDLC, PPP, Ethernet II, FrameRelay. Nếu chương trình phát hiện có gói số liệu nằm giữa 2 cờ thì tiến hành cắt bỏ cờ, lọc lấy khung dữ liệu:
- Cắt bỏ các cờ, gỡ bit nhồi, thể hiện khung dữ liệu lên danh sách hiển thị;
- Từ danh sách các khung, người dùng kích chuột vào khung cần phân tích;
- Chương trình tiến hành phân tích từ header mức cao (HDLC, PPP, Ethernet II, FrameRelay), đến header gói IP và header giao thức TCP, UDP tầng giao vận.
Hình 3-25: Lưu đồ thuật toán phân tích số liệu Internet vệ tinh Tổng quát các bước xử lý luồng Internet vệ tinh miêu tả như sau:
Chương trình đọc các File số liệu đầu vào, tìm cờ của khung HDLC, PPP, Ethernet II, FrameRelay. Nếu chương trình phát hiện có gói số liệu nằm giữa 2 cờ thì chương trình bắt đầu xử lý:
Đ
S Đ S
Bắt đầu
Kết thúc Đầu vào: file bit
Còn khung
Đọc file
Cấu trúc PPP, HDLC, Ethernet
II, Frame Relay
Hiển thị khung số liệu
S Đ
S Bắt đầu
Kết thúc Khung phân tích
Kiểm tra IP4
Phân tích khung
IP4
Kiểm tra TCP/UD
P
Đ Phân tích khung TCP/UDP
Phân tích Application
- Cắt bỏ các cờ, gỡ bit nhồi, cắt toàn bộ header của khung;
- Xác định gói IP4, kích thước header và kích thước của gói IP, tìm địa chỉ đích, địa chỉ nguồn của gói IP;
- Xác định giao thức TCP, UDP của tầng giao vận, cắt bỏ header IP, header TCP và header UDP.
- Xác định loại dịch vụ của từng gói số liệu đóng trong các khung dữ liệu trong file thu được, xử lý theo giao thức đó để lấy ra số liệu mang thông tin;
- Tìm tất cả các gói số liệu của cùng một dịch vụ, của cùng phiên làm việc để ghép lại với nhau theo đúng thứ tự mà bên phát đã phát đi.
- Kết quả ở đầu ra chương trình xử lý ta thu được các file thông tin: .html;
.doc; .pdf; .gif; .mpeg; .eml; xls; .mp3; .g729; ...
Hình 3-26: Lưu đồ thuật toán xử lý số liệu Internet vệ tinh
Hình 3-27: Lưu đồ thuật toán xử lý số liệu Internet vệ tinh với dạng HTTP 3.2.3. Giao diện chính của chương trình
Hình 3-28: Giao diện phân tích, xử lý của chương trình ứng dụng 3.2.4. Kết quả thử nghiệm
Với cấu hình thu thực tế tại cơ quan chúng tôi, đã tiến hành thử nghiệm công cụ với số liệu trên 05 vệ tinh địa tĩnh (Sinosat 1 – 110.5 0 E, Apstar 2R – 76.5 0 E, Vinasat 1 – 132 0 E, AsiaSat 4 – 122.2 0 E, Intelsat 906 – 64.2 0 E) với các bước như sau:
Bước 1: Tiến hành đặt các tham số kỹ thuật (Tần số, Tốc độ truyền) cho hai trang thiết bị (qua máy tính (có card xử lý số) hoặc modem) đúng với dạng giải điều chế, giải mã đường truyền và giải xáo trộn (nếu có).
Bước 2: Đăng ký số liệu với dung lượng tùy ý, nhỏ nhất là 50 Mb.
Bước 3: Dùng chương trình tiến hành phân tích với số liệu đã đăng ký.
Kết quả:
Nhận ra được chuẩn giao thức truyền ở mức giao tiếp mạng: PPP, HDLC, FrameRelay, Ethernet II; giao thức tầng mạng: IPv4; giao thức tầng giao vận: TCP, UDP; giao thức tầng ứng dụng: HTTP.
Thể hiện các giao thức theo đúng mô hình TCP/IP, với định dạng khung của từng giao thức ở mỗi tầng.
Tách và thể hiện phần dữ liệu (dạng Hexa và Ascii) đi cùng với từng lớp giao thức truyền.
Bước 4: Dùng chương trình tiến hành xử lý các số liệu đăng ký. Kết quả là:
Xử lý được các dạng số liệu đã đăng ký được trên thông tin liên lạc vệ tinh.
Cho phép lựa chọn lọc các định dạng file theo mục đích.
Trên giao diện xử lý, trong quá trình xử lý đã thể hiện các giao thức truyền theo mô hình TCP/IP.
Thể hiện các file xử lý ra được với các thông tin: tên file, giao thức tầng ứng dụng, kích thước, thời gian tạo, địa chỉ IP gửi, địa chỉ IP nhận.
Thống kê số lượng các file xử lý ra được theo: Documents (*.doc, *.docx,
*.html, *.pdf, *.xls, *.xlsx, *.ppt, *.pptx), Emails (*.eml), Images (*.png, *.jpeg,
*.gif, *.bmp), Lotus (*.nsf), Audio (*.g729), Video (*.avi, *.flv, *.mp3), Summary.
Kết quả chi tiết được trình bày ở các phụ lục:
- Phụ lục 1: Hình ảnh kết quả phân tích các luồng số liệu đăng ký được từ thông tin liên lạc vệ tinh.
- Phụ lục 2: Hình ảnh kết quả xử lý các luồng số liệu đăng ký được từ thông tin liên lạc vệ tinh.