Chương 1. Giới thiệu

1.1 Bối cảnh chung

Bạn hãy tưởng tượng về một hệ thống lưu trữ thông tin lý tưởng dành cho toàn cầu. Hệ thống có thể nhanh chóng xác định và gửi đi một tệp tin (có thể dung lượng rất lớn) trong số hàng triệu tệp tin tới bất cứ đâu trên thế giới. Để đảm bảo được tính năng này, hệ thống có thể có khả năng tự cài đặt cấu hình, tự hồi phục sau sự cố chứ không theo cơ chế “kiểm soát từ trung tâm” như các hệ thống lưu trữ hiện đang phổ dụng. Ngoài ra, hệ thống còn phải bảo mật, hỗ trợ đồng thời hàng triệu người sử dụng, có khả năng “miễn dịch” trước các cuộc tấn công- cả tấn công vật lý và tấn công thông qua các phần mềm, đoạn mã nguy hại.

Đương nhiên, các nhà quản trị luôn “mơ” về một hệ thống như vậy, đặc biệt là khi mạng Internet ngày càng trở thành một nhân tố quan trọng quyết định thành công trong kinh doanh. Trên thực thế, hệ thống lý tưởng ấy thực chất đã và đang tồn tại dưới dạng các mạng chia sẻ ngang hàng (ví dụ eDonkey, KaZaA).

Nhìn từ góc độ kỹ thuật, “peer-to-peer” hay mạng ngang hàng chỉ khả năng tương tác trực tiếp giữa hai máy tính cùng cài đặt một phần mềm ứng dụng mà không phải thông qua các máy tính trung gian. Mô hình kết nối có thể khiến nhiều người liên tưởng tới mạng Internet, tuy nhiên mạng ngang hàng mang các đặc thù riêng.

Ngược dòng thời gian, ban đầu mạng Internet được thiết kế theo mô hình phi tập trung. Tuy nhiên càng ngày Internet càng biến đối theo hướng “một trục- nhiều que” (hub-and-spoke). Các máy tính cá nhân trong mạng lưới kết nối với server ở trung tâm để tiến hành các tác vụ như gửi/nhận email, duyệt web v.v Mạng từng bao gồm nhiều máy tính ngang hàng, vừa sản xuất vừa tiêu thụ nội dung, nay không khác gì những chiếc tivi đón chờ tín hiệu từ trạm thu phát.

Mạng ngang hàng kết nối trực tiếp các máy tính với nhau, và ngay sau khi kết nối, các máy tính cá nhân có thể thực thi những tác vụ mà chúng không thể thực hiện được khi đứng một mình. Hầu hết các hệ thống mạng ngang hàng cho phép người sử dụng chia sẻ tài nguyên, bao gồm cả khả năng xử lý, khả năng lưu trữ và băng thông. Trong trường hợp chia sẻ tệp tin âm nhạc, người sử dụng thực tế đã chia sẻ hệ thống các tệp tin mà qua đó, mọi đối tượng tham gia mạng đều có thể tải về các tệp tin âm nhạc mà mình yêu thích. Theo thống kê của CacheLogic (công ty dịch vụ P2P có trụ sở tại Anh), hơn 50% giao thông mạng xuất phát từ các ứng dụng chia sẻ ngang hàng.

“P2P là bước tiến hoá hoàn toàn tự nhiên và hoàn hảo của mạng Internet. Thực tế, P2P đã mang Internet trở lại nguyên bản- theo đúng ý tưởng của những người đầu tiên sáng lập ra Internet”, Ian Clarke- sáng lập viên mạng FreeNet khẳng định.

Hiện nay mạng ngang hàng đang ngày càng phát triển và những tài nguyên mới nhất thường được chia sẻ đầu tiên tại các mạng ngang hàng. Một ví dụ nhỏ, phần lớn các công ty kinh doanh trò chơi trực tuyến hiện nay khi cung cấp trò chơi đến khách hàng bên cạnh đường dẫn download trực tiếp từ server của công ty đều cung cấp khả năng cho phép khách hàng download từ mạng ngang hàng nhằm tránh sự tắc nghẽn tại server.

1.2 Mục đích của khóa luận

Mục đích khóa luận này là xây dựng một số hệ thống chia sẻ file ngang hàng dựa trên nhiều server chỉ mục. Phần xây dựng tại server và chương trình tại điểm nút được xây dựng trên nền .Net của Microsoft, các thành phần giao tiếp với nhau qua các webservice. Sau khi xây dựng thành công hệ thống, chúng tôi đề xuất một số công thức lý thuyết nhằm so sánh hiệu năng của các mô hình. Tiếp theo chúng tôi xây dựng và chạy chương trình thử nghiệm để đánh giá kết quả thực hiện trên thực tế rồi so sánh và đánh giá các kết quả lý thuyết đã trình bày trước đó.

Tài liệu cung cấp một bức tranh toàn cảnh về những nền tảng công nghệ và các lĩnh vực ứng dụng của kiến trúc mạng ngang hàng. Bài báo đi sâu khảo sát các kết quả nghiên cứu và triển khai trong lĩnh vực chia sẻ file ngang hàng. Các hệ thống chia sẻ file ngang hàng sử dụng server chỉ mục được phân tích đánh giá chi tiết trong . Báo cáo thảo luận các phương pháp tạo chỉ mục tìm kiếm trong một bối cảnh rộng hơn, bao gồm cả những hệ thống ngang hàng hoàn toàn phi tập trung, không dựa trên server tạo chỉ mục tập trung.

1.3 Bố cục khóa luận

Phần tiếp theo của khóa luận được tổ chức như sau:

Chương 2 giới thiệu các mô hình chia sẻ mạng ngang hàng và giới thiệu Napster- một phần mềm chia sẻ mạng ngang hàng tiêu biểu.

Chương 3 trình bày nguồn gốc ý tưởng và cấu trúc các hệ thống chia sẻ ngang hàng sử dụng nhiều server chỉ mục, bao gồm phần xây dựng server và xây dựng chương trình tại điểm nút.

Chương 4 minh họa 2 mô hình tổ chức sử dụng nhiều server chỉ mục đã xây dựng ở trên.

Chương 5 trình bày phương pháp đánh giá về mặt lý thuyết và chương trình thử nghiệm thực tế.

Cuối cùng là kết luận và phương hướng phát triển tiếp theo.

năng của hai mô hình sẽ được so sánh đánh giá thông qua lý thuyết và thực nghiệm.

Mục lục

[URL="/#_Toc136243650"]Chương 1. Giới thiệu. 1

[URL="/#_Toc136243651"]1.1 Bối cảnh chung. 1

[URL="/#_Toc136243652"]1.2 Mục đích của khóa luận. 2

[URL="/#_Toc136243653"]1.3 Bố cục khóa luận. 2

[URL="/#_Toc136243654"]Chương 2. Các mô hình mạng chia sẻ file ngang hàng. 4

[URL="/#_Toc136243655"]2.1 Mô hình mạng ngang hàng thuần túy. 4

[URL="/#_Toc136243656"]2.2 Mô hình lai ghép. 5

[URL="/#_Toc136243657"]2.3 Phần mềm chia sẻ file ngang hàng tiêu biểu – Napster 6

[URL="/#_Toc136243658"]Chương 3. Xây dựng hệ thống. 8

[URL="/#_Toc136243659"]3.1 Nguồn gốc ý tưởng. 8

[URL="/#_Toc136243660"]3.2 Hệ thống chia sẻ ngang hàng lai ghép sử dụng nhiều server chỉ mục. 9

[URL="/#_Toc136243661"]Chương 4. Minh họa hệ thống. 16

[URL="/#_Toc136243662"]4.1 Tổ chức các server chỉ mục theo mô hình liên kết chuỗi 16

[URL="/#_Toc136243663"]4.2 Tổ chức các server chỉ mục theo mô hình sao lặp toàn bộ. 20

[URL="/#_Toc136243664"]Chương 5. Thử nghiệm và đánh giá. 25

[URL="/#_Toc136243665"]4.1 Công thức tính. 25

[URL="/#_Toc136243666"]4.2 Phương pháp thử nghiệm 27

[URL="/#_Toc136243667"]4.3 Đánh giá. 30

[URL="/#_Toc136243668"]Chương 6. Kết luận và hướng phát triển. 35

[URL="/#_Toc136243669"]Tài liệu tham khảo. 3