Các cơ chế cho mạng hướng đến nội dung Các cơ chế cho mạng hướng đến nội dung Các cơ chế cho mạng hướng đến nội dung luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRẦN VĂN TIẾN CÁC CƠ CHẾ CHO MẠNG HƯỚNG ĐẾN NỘI DUNG Chuyên ngành : KỸ THUẬT TRUYỀN THÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CHUYÊN NGÀNH: KĨ THUẬT TRUYỀN THÔNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : PGS TS Nguyễn Hữu Thanh Hà Nội – 2015 MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC BẢNG DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Giới thiệu 1.2 Lịch sử nghiên cứu 10 1.3 Mục đích, đối tượng, phạm vi nghiên cứu 10 1.4 Phương pháp nghiên cứu 10 1.5 Cấu trúc luận văn 10 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ MẠNG ICN 12 2.1 Giới thiệu 12 2.2 Tổng quan mạng ICN 14 2.3 Ưu điểm ICN .14 2.4 Các vấn đề thách thức ICN 16 2.5 Các dự án ICN giới .17 2.6 Các thành phần ICN 17 2.7 Tổng quan mạng CCN 21 Trang 2.7.1 Giới thiệu mạng CCN .21 2.7.2 Ưu điểm CCN .21 2.7.3 Kiến trúc tổng quan CCN 22 2.7.4 Ứng dụng thông minh sở hạ tầng ảo ( SAVI) .29 CHƯƠNG HỆ THỐNG LƯU TRỮ ĐÁM MÂY SWIFT 31 3.1 Giới thiệu tổng quan 31 3.2 Mơ hình lưu trữ Swift 33 3.2.1 Account .34 3.2.2 Container 35 3.2.3 Object 35 3.3 Mơ hình kiến trúc hệ thống 36 3.3.1 Region .37 3.3.2 Zone 37 3.3.3 Node 37 3.3.4 Storage policies 38 3.3.5 Server Process 39 3.4 Tính ưu điểm Swift 42 3.4.1 Khả mở rộng .42 3.4.2 Tính an tồn liệu 42 3.4.3 Lưu trữ phân tán nhiều Zone (Multi-regional capability) 42 3.4.4 Cung cấp Performance tính đồng thời cao 43 3.4.5 Lưu trữ linh hoạt .43 3.4.6 Không yêu cầu cao phần cứng .43 3.4.7 Tiện lợi việc phát triển 44 3.4.8 Thân thiện với nhà khai thác .45 Trang CHƯƠNG THỬ NGHIỆM HỆ THỐNG SWIFT .46 4.1 Mục đích thử nghiệm 46 4.2 Mơ hình hệ thống thử nghiệm 46 4.3 Mô tả hệ thống thử nghiệm 49 4.4 Thiết bị phần cứng 51 4.5 Bài kiểm tra lỗi hệ thống 54 4.5.1 Ổ Cứng lỗi 54 4.5.2 Storage Node Lỗi 59 4.6 Bài kiểm tra hiệu hệ thống 64 4.6.1 Dữ liệu Application 64 4.6.2 Dữ liệu Backup 66 4.6.3 Dữ liệu Media ( Photo, Audio, Video ) .69 4.6.4 Dữ liệu Mail& Log Archiver 72 4.6.5 Dữ liệu Web Content 73 4.6.6 Dữ liệu Data Sharing 74 4.6.7 Đánh giá hiệu hệ thống 76 4.7 Bài kiểm tra phát nút cổ chai hệ thống .77 4.7.1 Mô tả 77 4.7.2 Kiểm tra phần tử Loadbalancer 78 4.7.3 Kiểm tra phần tử Proxy 78 4.7.4 Kiểm tra phần tử Storage Node 82 4.7.5 Đánh giá nút thắt cổ chai 86 KẾT LUẬN 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO 88 Trang DANH MỤC HÌNH VẼ Hin ̀ h 2.1: Mơ hình đặt tên Naming 18 Hình 2.2: Mô hình phân dải tên định tuyến liệu .19 Hin ̀ h 2.3: Mô hình Caching .20 Hin ̀ h 2.4: Cấu trúc chunk CCN 22 Hình 2.5: Mơ hình nút CCN 26 Hiǹ h 2.6: Sơ đồ khối CCN chuyển tiếp lưu lượng 28 Hình 3.1: Truy nhập theo vị trí địa lý .32 Hình 3.2: Mơ hình lưu trữ liệu hệ thống .34 Hin ̀ h 3.3: Mơ hình kiến trúc tổng quát hệ thống 36 Hình 3.4: Ví dụ storage policies 39 Hin ̀ h 3.5: Sơ đồ hệ thống với server node thành phần 40 Hin ̀ h 4.1: Sơ đồ vật lý hệ thống Swift .47 Hình 4.2: Sơ đồ vật lý hệ thống Swift triển khai phòng Lab .48 Hin ̀ h 4.3: Trường hợp ổ cứng lỗi 55 Hình 4.4: Trường hợp server máy chủ lỗi 59 Hin ̀ h 4.5: Throughput eth0 proxy1 79 Hin ̀ h 4.6: Throughput eth1 proxy 80 Hình 4.7: Tải CPU proxy .81 Hin ̀ h 4.8: RAM IO ổ cứng Proxy 82 Hình 4.9: XFS node Cluster 83 Hin ̀ h 4.10: Throughtput bond0 Storage Node 84 Hin ̀ h 4.11: Tải CPU storage Node 85 Hình 4.12: RAM IO Storage Node 86 Trang DANH MỤC BẢNG Bảng 4.1: Danh sách thiết bị phần cứng 51 Bảng 4.2: Kết Test ổ cứng lỗi 55 Bảng 4.3: Kết Test Server máy chủ lỗi 60 Bảng 4.4: Dữ liệu Application Small 65 Bảng 4.5: Dữ liệu Application Medium 66 Bảng 4.6: Dữ liệu Backup Small .67 Bảng 4.7: Dữ liệu Backup Medium 68 Bảng 4.8: Dữ liệu Backup Large .69 Bảng 4.9: Dữ liệu Media Small .70 Bảng 4.10: Dữ liệu Media Medium 71 Bảng 4.11: Dữ liệu Media Large .72 Bảng 4.12: Dữ liệu Mail& Log Archiver 73 Bảng 4.13: Dữ liệu Web Content 74 Bảng 4.14: Dữ liệu Data Sharing Small 75 Bảng 4.15: Dữ liệu Data Sharing Medium 76 Trang DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Kí hiệu API ASCII Tên Tiếng Anh Tên Tiếng Việt Application Programming Interface Hàm lập trình trình ứng dụng American Standard Code for Information Interchange Bảng mã tiêu chuẩn quốc tế CCN Content Centric Network(ing) Mạng hướng nội dung CDN Content Delivery Network Mạng hướng nội dung COntent Mediator architecture for Mạng hướng nội dung content-aware nETworks commet CONET COntent NETworking project Dự án conet CPU Central Processing Unit Vi xử lý trung tâm CS Content Store Lưu trữ nội dung DHT Distributed Hash Tables Bảng phân phối Hash DONA Data-Oriented Network Architecture Dự án mạng nội dung Dona DoS Denial of Service Tấn công từ chối dịch vụ FIB Forwarding Information Base Bảng chuyển tiếp thông tin GB Gigabyte Dung lượng lưu trữ GB ixGbps Gigabit per second Tốc độ liệu Gbps COMET GPGPU General Purpose Graphic Processing Units Vi xử lý đồ họa HPC High Performance Computing Máy tính hiệu cao IaaS Infrastructure-as-a-Service Cơ sở hạ tầng ảo ICN Information Centric Networking Mạng hướng nối dung ICN IP Internet Protocol Giao thức mạng IP LFU Least Frequently Used Tần suất sử dụng LRU Least Recently Used MB Megabyte Tần suất sử dụng thường xuyên Dung lượng lưu trữ MB Trang Kí hiệu Tên Tiếng Anh Tên Tiếng Việt Mbps Megabit per second Tốc độ lư trữ Mbps NDN Named Data Network(ing) Dự án đặt tên NDN NetInf Network of Information Dự án mạng nội dung NetInf OVS Open vSwitch P2P Peer-to-Peer PBR Potential Based Routing PIT Pending Interest Table Bảng chờ interest Rx/Tx Receive/Transmit Truyền/ nhận tín nhiệu SAIL SAVI Ảo hóa mạng sử dụng phần mềm Mạng ngang hàng P2P Scalable and Adaptive Internet Solutions Smart Application on Virtual Dự án ứng dụng thông minh Infrastructure sở hạ tầng ảo hóa Hạ tầng thiết bị xây dựng SDI Software Defined Infrastructure SDN Software Defined Network(ing) TCP Transmission Control Protocol UDP User Datagram Protocol VANET Vehicular Ad-hoc Networks Mạng Ad-hoc VM Virtual Machine Máy ảo VoCCN Voice-over-CCN Thoại mạng nội dung VoIP Voice-over-IP Thoại IP XML Extensible Markup Language Ngôn ngữ xml phần mềm Hạ tầng mạng xây dựng phần mềm Giao thức truyền tín hiệu tin cậy qua internet Giao thức truyền tín hiệu khơng tin cậy qua internet Trang LỜI NÓI ĐẦU Mạng Internet phát triển để truyền lưu lượng nội dung lớn Thông thường nội dung lưu trữ nơi truyền truyền lại nhiều lần, qua nhiều nơi, điều dẫn đến lãng phí tài nguyên mạng Internet Mạng hướng đến nội dung (Information-centric networks) hệ thống thiết kế mạng Internet tại, cung cấp chế tối ưu để truyền nội dung Bước đầu nghiên cứu em hiểu chế mạng mô lại hoạt động mạng hướng đến nội dung phục vụ cho việc nghiên cứu sâu tương lai Do đề tài lĩnh vực mới, thân kiến thức nhiều hạn chế nên đề tài khó tránh khỏi nhiều thiếu sót,em mong nhận góp ý bảo thầy bạn sinh viên để nội dung đề tài hoàn thiện phong phú Khi thực đề tài này, em xin gửi lời cảm ơn đến thầy cô môn Kỹ thuật thông tin, Viện Điện tử-Viễn thông, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, đặc biệt PGS TS Nguyễn Hữu Thanh nhiệt tình giúp đỡ em trình xác định, tìm hiểu thực đề tài Em xin chân thành cảm ơn! Trang Chương PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Giới thiệu Mạng Internet với chế định tuyến, đánh địa chỉ, DNS v.v thiết kế tối ưu để truyền liệu lớp Internetworking Tuy nhiên, nghiên cứu cho thấy phần lớn thông tin truyền mạng Internet dịch vụ với nội dung hướng đến người sử dụng (như web, video, ảnh, loại nội dung số khác) Thông thường nội dung lưu trữ nơi truyền truyền lại nhiều lần, qua nhiều nơi, điều dẫn đến lãng phí tài nguyên mạng Internet Mạng hướng đến nội dung (Information-centric networks) hệ thống thiết kế mạng Internet tại, cung cấp chế tối ưu để truyền nội dung Information Centric Networking (ICN), hay gọi Named Data Networking (NDN) Content Centric Networking (CCN), kiến trúc Internet tương lai mơ hình truyền thơng xây dựng xung quanh Naming (đặt tên cho thơng tin) thay máy chủ vị trí thơng tin ICN thiết kế cho việc định danh, khả bảo mật, an tồn thơng tin, giữ ngun thơng tin gốc ban đầu Hiện ICN có nhiều vấn đề mở cần giải quyết: giải toán đặt tên Naming cho liệu, vấn đề phân dải tên định tuyến liệu, Các vấn đề nhớ đệm Caching vấn đề bảo mật mạng ICN Trong luận văn sử dụng mơ hình điện tốn lưu trữ đám mây xây dựng Internet Với mơ hình giải vấn đề Naming Caching mạng ICN Trang ... hướng đến nội dung (Information-centric networks) hệ thống thiết kế mạng Internet tại, cung cấp chế tối ưu để truyền nội dung Bước đầu nghiên cứu em hiểu chế mạng mô lại hoạt động mạng hướng đến nội. .. tế CCN Content Centric Network(ing) Mạng hướng nội dung CDN Content Delivery Network Mạng hướng nội dung COntent Mediator architecture for Mạng hướng nội dung content-aware nETworks commet CONET... ĐẦU Mạng Internet phát triển để truyền lưu lượng nội dung lớn Thông thường nội dung lưu trữ nơi truyền truyền lại nhiều lần, qua nhiều nơi, điều dẫn đến lãng phí tài nguyên mạng Internet Mạng hướng