Phân tích và thiết kế hệ thống mạng máy tính dùng phần mềm mã nguồn mở

- Tầng liên kết dữ liệu (DATA LINK.
- Hệ thống cache.
- TÀI LIỆU THAM KHẢO GVHD: TS Hoàng Mạnh Thắng Bùi Mạnh Nam -Luận văn tốt nghiệp 6 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1-1 Phân lớp lưu lượng theo IP Precedence Hình 1-2 Cấu trúc tag trong khung dữ liệu 802.1Q/p Hình 1-3 Mô hình quản lý băng thông tĩnh Hình 1-4 Kỹ thuật thùng đựng thẻ Hình 1-5 Giải thuật thùng đựng thẻ Hình 1-6 Giải thuật CAR Hình 1-7 Mô hình phân phối lưu lượng ra Hình 1-8 Mô hình quản lý băng thông động Hình 1-9.
- Các chức năng mạng băng rộng mô hình phân lớp internetworking (định tuyến) routing các chức năng đảm bảo dịch vụ chất lượng cơ sở hạ tầng cho phép truyền dữ liệu giữa các mạng khác nhau, phụ thuộc vào cơ sở hạ tầng mạng vật lý.
- l khoảng cách - c vận tốc ánh sáng + t, s thời gian cần thiết truyền một dữ liệu lên kênh truyền Ts.
- l chiều dài của gói dữ liệu - r dung lượng của kênh + Hiệu suất truyền trong 1 chu kỳ gọi pollcalling GVHD: TS Hoàng Mạnh Thắng Bùi Mạnh Nam -Luận văn tốt nghiệp 11 u.
- TL/2 + Ts Cơ chế truyền ngẫu nhiên - Aloha Nguyên tắc các trạm thu phát cùng sử dụng băng tần chung phát dữ liệu vô hướng.
- Băng thông phụ thuộc tác động trễ các tham số cho dịch vụ điều khiển tải jitter mất gói (packet loss and error rate PLER) không quan trọng cho dịch vụ truyền dữ liệu - Băng thông đóng vai trò quan trọng các dịch vụ đàn hồi tỉ lệ mất gói PLER= GVHD: TS Hoàng Mạnh Thắng Bùi Mạnh Nam -Luận văn tốt nghiệp 14Cấp phát băng thông trung bình và băng thông tối thiểu 1.5.
- Phân lớp lưu lượng ở mức lớp mạng Để sắp xếp các luồng dữ liệu IP thành các lớp khác nhau nhằm phục vụ cho các chính sách QoS khác nhau, chúng ta sử dụng 3 bit đầu tiên trong trường loại dịch vụ (Service Type - ToS) trong phần mào đầu của gói dữ liệu IP.
- Như vậy tại mức liên kết dữ liệu chúng ta cũng có thể phân chia lưu lượng thành 8 lớp với các mức ưu tiên tăng dần tương tự như khi sử dụng IP Precedence tại lớp mạng của gói tin IP.
- GVHD: TS Hoàng Mạnh Thắng Bùi Mạnh Nam -Luận văn tốt nghiệp 17 Hình 4-2 Cấu trúc tag trong khung dữ liệu 802.1Q/p 1.7 Các giải pháp QoS • Cấu trúc Best-Effort: dữ liệu đi vào mạng đều tuân theo quy tắc FIFO.
- Các thành phần của mạng như bộ định tuyến thực hiện chức năng xử lý các luồng dữ liệu này có thể chấp nhận hoặc từ chối các luồng dữ liệu theo các điều kiện định trước.
- Tiến trình ra quyết định chấp nhận hay từ chối các luồng dữ liệu mới được gọi là điều khiển lưu lưọng vào.
- Điều khiển lưu lượng vào sẽ điều tiết gói dữ liệu đến giao diện mạng đầu vào.
- Do đó, một luồng dữ liệu chỉ có thể được truyền ở tốc độ cao nhất khi đủ thẻ trong thùng.
- Đo lường lưu lượng: CAR sử dụng giải thuật thùng thẻ trình bày ở trên để thực hiện việc tính toán tốc độ luồng dữ liệu.
- GVHD: TS Hoàng Mạnh Thắng Bùi Mạnh Nam -Luận văn tốt nghiệp 22o Một tác động là cách đối xử khác nhau giữa các luồng dữ liệu tuân theo và không tuân theo profile.
- Trong nghiên cứu cấp phát băng thông trên kết nối chia sẻ, chúng ta tập trung đến những nút cổ chai cho các giải pháp yêu cầu trên quản lý lưu lượng luồng dữ liệu.
- Các dữ liệu chỉ được truyền theo con đường cố định đó.
- Dữ liệu không được truyền trực tiếp từ tầng i của hệ thống này sang tầng thứ i của hệ thống kia (ngoại trừ đối với tầng thấp nhất).
- Bên gửi dữ liệu cùng với các thông tin điều khiển chuyển đến tầng ngay dưới nó và cứ thế cho đến tầng thấp nhất.
- Các quy tắc truyền dữ liệu: Trong các hệ thống khác nhau dữ liệu có thể truyền theo một số cách khác nhau.
- Tốc độ phát và thu dữ liệu: Bên phát có tốc độ cao có thể làm “lụt” bên thu có tốc độ thấp.
- Đơn vị dữ liệu sử dụng giao thức (Protocol Data Unit - PDU.
- Đơn vị dữ liệu dịch vụ (Service Data Unit - SDU.
- Thông tin điều khiển (Protocol Control Information - PCI) Một đơn vị dữ liệu mà 1 thực thể ở tầng N của hệ thống A gửi sang thực thể ở tầng N ở một hệ thống B không bằng đường truyền trực tiếp mà phải truyền xuống dưới để truyền bằng tầng thấp nhất thông qua đường truyền vật lý.
- Dữ liệu ở tầng N-1 nhận được do tầng N truyền xuống gọi là SDU.
- Ngoài ra nó cũng chuyển tải những tín hiệu truyền dữ liệu do các tầng ở trên tạo ra.
- Tầng liên kết dữ liệu (data link.
- Cung cấp phương tiện để truyền thông tin qua liên kết vật lý đảm bảo tin cậy: gửi các khối dữ liệu với cơ chế đồng bộ hoá, kiểm soát lỗi và kiểm soát luồng dữ liệu cần thiết - Các bước tầng liên kết dữ liệu thực hiện.
- Tầng này cho phép tầng mạng truyền dữ liệu gần như không phạm lỗi qua liên kết mạng c.
- Quản lý lưu lượng trên mạng: chuyển đổi gói, định tuyến, kiểm soát sự tắc nghẽn dữ liệu (nếu có nhiều gói tin cùng được gửi đi trên đường truyền thì có thể xảy ra tắc nghẽn.
- Kiểm soát luồng dữ liệu và cắt hợp dữ liệu (nếu cần) d.
- Thực hiện việc truyền dữ liệu giữa hai đầu nút (end - to - end.
- Thực hiện kiểm soát lỗi, kiểm soát luồng dữ liệu từ máy đến máy.
- Thực hiện việc ghép kênh, phân kênh cắt hợp dữ liệu (nếu cần).
- Tầng trình diễn (Presentation) GVHD: TS Hoàng Mạnh Thắng Bùi Mạnh Nam -Luận văn tốt nghiệp 37- Quyết định dạng thức trao đổi dữ liệu giữa các máy tính mạng.
- Nó biểu diễn những dịch vụ hỗ trợ trực tiếp các ứng dụng người dùng, chẳng hạn như phần mềm chuyển tin, truy nhập cơ sở dữ liệu và email - Xử lý truy nhập mạng chung, kiểm soát lỗi và phục hồi lỗi.
- để tăng độ tin cậy và hiệu quả của việc truyền dữ liệu (hàm DATA.
- Các hàm nguyên thuỷ chỉ rõ chức năng cần phải thực hiện và dùng để chuyển dữ liệu vào thông tin điều khiển.
- Một trong các giao thức của nó la TCP, TCP cung cấp các phương thức linh hoạt và hiệu quả để thực hiện các hoạt động truyền dữ liệu tin cậy, hiệu xuất cao và ít lỗi.
- Nó bao gồm các chi tiết kỹ thuật LAN và WAN, và tất cả các chi tiết trong tầng liên kết dữ liệu cũng như tầng vật lý của mô hình OSI.
- IP phục vụ như một giao thức đa năng cho phép bất kỳ máy tính nào, ở bất cứ đâu, truyền dữ liệu vào bất cứ thời điểm nào.
- SNA là một đặc tả gồm rất nhiều tài liệu mô tả kiến trúc của mạng xử lý dữ liệu phân tán.
- Các tài nguyên ở đây có thể là các đơn vị vật lý, các đơn vị logic, các liên kết dữ liệu và các thiết bị.
- Một nút miền con có thể dẫn đường cho dữ liệu của người sử dụng qua toàn bộ mạng.
- Tầng dịch vụ trình diễn (Presentation Services): tầng này thì liên quan với sự hiển thị các ứng dụng, người sử dụng đầu cuối và các dữ liệu hệ thống.
- Tầng kiểm soát luồng dữ liệu (Data flow control) tầng này cung cấp các dịch vụ điều khiển luồng lưu thông cho các phiên từ logic này đến đơn vị logic khác (LU - LU).
- Tầng này cũng hỗ trợ cho việc mã hóa dữ liệu và cung cấp hệ thống hỗ trợ cho các nút ngoại vi.
- Tầng kiểm soát liên kết dữ liệu (Data Link Control): Tầng này cung cấp các giao thức cho việc truyền các gói tin thông qua đường truyền vật lý giữa hai node và cũng cung cấp các điều khiển lưu thông và phục hồi lỗi, các hỗ trợ cho tầng này là các giao thức SDLC, System/370, X25, IEEE 802.2 và 802.5.
- Đặc điểm này dẫn đến các nhu cầu liên lạc giữa những người sử dụng, nhu cầu bảo vệ dữ liệu và nói chung là GVHD: TS Hoàng Mạnh Thắng Bùi Mạnh Nam -Luận văn tốt nghiệp 43bảo vệ tính riêng tư của người sử dụng.
- Chuyển dữ liệu giữa các tiến trình GVHD: TS Hoàng Mạnh Thắng Bùi Mạnh Nam -Luận văn tốt nghiệp 47+ Đồng bộ hoá các tiến trình + Cung cấp phương tiện liên lạc giữa người sử dụng.
- Sao lưu dự phòng - Đối với bất kỳ hệ thống nào, chạy trên môi trường nào, vấn đề sao lưu dự phòng cũng quan trọng để có thể hồi phục thông tin của hệ thống sau một sự cố gây mất dữ liệu.
- Tầng liên kết dữ liệu (DATA LINK) 2.5.1.
- Vai trò và chức năng của tầng liên kết dữ liệu Tầng liên kết dữ liệu cung cấp các phương tiện để truyền thông tin qua liên kết vật lý đảm bảo tin cậy thông qua các cơ chế đồng bộ hóa, kiểm sóat lỗi và kiểm soát luồng dữ liệu.
- Tầng liên kết dữ liệu (data link layer) là tầng mà ở đó ý nghĩa được gán cho các bít được truyền trên mạng.
- Tầng liên kết dữ liệu phải quy định được các dạng thức, kích thước, địa chỉ máy gửi và nhận của mỗi gói tin được gửi đi.
- DLP đồng bộ: Phương thức truyền thông đồng bộ sử dụng các ký tự đặc biệt SYN, EOT hay GVHD: TS Hoàng Mạnh Thắng Bùi Mạnh Nam -Luận văn tốt nghiệp 50đơn giản là các cờ (flag) giữa ác kdữ liệu của người dùng để báo cho người nhận biết rằng dữ liệu “đang đến” hay “đã đến”.
- Các giao thức tầng liên kết dữ liệu đồng bộ gồm các giao thức hướng ký tự và các giao thức hướng bit.
- gồm tập hợp các nút chuyển mạch gói nối với nhau bởi các liên kết dữ liệu.
- Các gói dữ liệu được truyền từ một hệ thống mở tới một hệ thống mở khác trên mạng phải được chuyển qua một chuỗi các nút.
- Mỗi nút nhận gói dữ liệu từ một đường vào (incoming link) rồi chuyển tiếp nó tới một đường ra (outgoing link) hướng đến đích của dữ liệu.
- hoặc thay đổi về mức độ lưu thông) các thông tin trên cần được cập nhật vào các cơ sở dữ liệu về trạng thái của mạng.
- Đơn vị dữ liệu dùng trong ATM được gọi là tế bào (cell).
- nó là tầng cao nhất có liên quan đến các giao thức trao đổi dữ liệu giữa các hệ thống mở.
- Giao thức chuẩn cho tầng Giao vận GVHD: TS Hoàng Mạnh Thắng Bùi Mạnh Nam -Luận văn tốt nghiệp 56- Giao thức lớp 0 (Simple Class - lớp đơn giản): cung cấp các khả năng rất đơn giản để thiết lập liên kết, truyền dữ liệu và hủy bỏ liên kết trên mạng "có liên kết" loại A.
- Ngoài ra giao thức còn có khả năng báo nhận cho nơi gửi và truyền dữ liệu khẩn.
- Giao thức lớp 2 (Multiplexing Class - lớp dồn kênh) là một cải tiến của lớp 0 cho phép dồn một số liên kết chuyển vận vào một liên kết mạng duy nhất, đồng thời có thể kiểm soát luồng dữ liệu để tránh tắc nghẽn.
- Điều phối việc trao đổi dữ liệu giữa các ứng dụng bằng cách thiết lập và giải phóng (một cách lôgic) các phiên (hay còn gọi là các hội thoại - dialogues.
- Cung cấp các điểm đồng bộ để kiểm soát việc trao đổi dữ liệu.
- Cung cấp cơ chế "lấy lượt" (nắm quyền) trong quá trình trao đổi dữ liệu.
- GVHD: TS Hoàng Mạnh Thắng Bùi Mạnh Nam -Luận văn tốt nghiệp 57Trong trường hợp mạng là hai chiều luân phiên thì nẩy sinh vấn đề: hai người sử dụng luân phiên phải "lấy lượt" để truyền dữ liệu.
- Tầng giao dịch duy trì tương tác luân phiên bằng cách báo cho mỗi người sử dụng khi đến lượt họ được truyền dữ liệu.
- Vấn đề đồng bộ hóa trong tầng giao dịch cũng được thực hiện như cơ chế kiểm tra/phục hồi, dịch vụ này cho phép người sử dụng xác định các điểm đồng bộ hóa trong dòng dữ liệu đang chuyển vận và khi cần thiết có thể khôi phục việc hội thoại bắt đầu từ một trong các điểm đó.
- Vai trò và chức năng của tầng Trình diễn Trong giao tiếp giữa các ứng dụng thông qua mạng với cùng một dữ liệu có thể có nhiều cách biểu diễn khác nhau.
- Dữ liệu được truyền trên mạng theo một khuôn dạng đã định sẵn trong đó có một vùng thông tin điều khiển chứa địa chỉ trạm đích.
- Nếu rỗi thì truyền dữ liệu đi theo khuôn dạng đã quy định trước.
- Tiếp tục “nghe” đến khi đường truyền rỗi thì truyền dữ liệu đi với xác suất bằng 1 (1- persistent) 3.
- Tiếp tục “nghe” đến khi đường truyền rỗi thì truyền đi với xác suất p xác định trước (0 < p gfsd là nơi lưu trữ dữ liệu - client thực hiện vào ra dữ liệu GVHD: TS Hoàng Mạnh Thắng Bùi Mạnh Nam -Luận văn tốt nghiệp 89Hệ thống chịu lỗi là một hệ thổng có n server vật lý hoặc server ảo, chúng tạo ra cùng hoạt động 1 IP ảo hay VIP heartbeat.
- Dữ liệu là vô cùng giá trị.
- Quản lí dữ liệu là trái tim của các doanh nghiệp, là chip intel của hệ điều hành internet.
- Các đại gia Google, Yahoo, eBay, Amazon đều hoạt động dựa trên hệ cơ sở dữ liệu chuyên gia.
- Dịch vụ và dữ liệu là sự sống còn đối với các công ty.
- Nó thường được sử dụng để tối ưu hóa việc tải dữ liệu từ cơ sở dữ liệu cho các ứng dụng trên nền web.
- Ví dụ như facebook có 350 triệu người 1 ngày Trung bình 1 người 55 phút/ngày rất nhiều cùng kết nối mỗi người tải dữ liệu khác nhau 1750 yêu cầu/giây 95% cache dữ liệu DB truy vấn 0.5 ms nhờ có cache Ví dụ như youtube hơn 100 triệu video, hơn 1 tỉ lượt xem trong 1 ngày Hình 6-9 Hệ thống memcached GVHD: TS Hoàng Mạnh Thắng Bùi Mạnh Nam -Luận văn tốt nghiệp 98 Hệ thống kết nối mạng riêng khi mà cần máy chủ trên toàn cầu hay nhiều quốc gia khác nhau cần kết nối tạo ra mạng riêng dễ quản lý.
- Server6, server7, Server8 cài đặt gfarm nút để lưu trữ dữ liệu và sử lý song song.
- Chọn giao thức HTTP có thể xây dựng hệ thống server - Webserver là lighttpd tùy thuộc vào kích thước khung truyền dữ liệu - Nhu cầu về blog và các web site đa phương tiện riêng cho từng cơ quan xí nghiệp.
- Hệ thống lưu trữ 1000 T dữ liệu - Băng thông mạng lớn 1000 Gb/s - Hàng tỉ kết nối.
- Dự phòng dữ liệu online - Hệ thống chịu lỗi - Hệ thống switch quang, cổng mạng giga Yêu cầu về con người quản trị net mà vẫn đảm bảo chất lượng.
- Hê thống Gfarm (Gfarm Grid File System) Giới thiệu Hệ thống gồm nhiều máy tính lưu trữ dữ liệu phân tán và sử lý song song đồng thời nhiều tiến trình.
- Tạo ra nhiều thay thế dữ liệu nhiều vị trí khác nhau trên hệ thống để phục hồi dữ liệu do rủi do.
- có thể đọc ghi dữ liệu.
- Cho phép truy cập dữ liệu trong suốt của cả không gian toàn bộ để phân tán dữ liệu trong Grid.
- Không cần tách lưu trữ dữ liệu và CPU + Chuyển và thực hiện chương trình phân tán dữ liệu Trong trường hợp chia sẻ file system GVHD: TS Hoàng Mạnh Thắng Bùi Mạnh Nam -Luận văn tốt nghiệp 103Kết luận: Hệ thống Gfarm đáng tin cậy, gần như là hoàn hảo và sử lý song song và lưu trữ dữ liệu theo toàn cục, và phân tán dữ liệu, các nút dữ liệu có thể metadata, client, hệ thống dự phòng khi gặp rủi do.
- và phân tích, sử dụng các dữ liệu đó thành các nguồn thông tin có ý nghĩa nhằm hỗ trợ việc ra quyết định.
- Giám sát hoạt động của hệ diều hành, cơ sở dữ liệu và server GVHD: TS Hoàng Mạnh Thắng Bùi Mạnh Nam -Luận văn tốt nghiệp 111- Cung cấp một giao diện người dùng thân thiện, linh hoạt và được tùy biến giúp người dùng có thể giám mát hệ thống một cách dễ dàng.
- Tivoli Storage Manager Là phần mềm quản lí việc lưu trữ dữ liệu nhằm giảm thiểu nguy cơ mất dữ liệu cũng như giảm độ phức tạp và chi phí quán lí GVHD: TS Hoàng Mạnh Thắng Bùi Mạnh Nam -Luận văn tốt nghiệp 112Thu ngắn thời gian backup và phục hồi dữ liệu với công nghệ phục hồi dữ liệu tiên tiến Kiểm tra tình trạng của server, tạo bản sao lưu dữ liệu (một cách tự động chỉ trong vòng chưa đầy một giờ) và lưu trữ theo cấu trúc cây phân cấp để tăng hiệu quả và độ tin cậy.
- Nó sẽ quản lí những vấn đề tương thích trong quá trinh nâng cấp như là yêu cầu phần cứng, hệ điều hành, cơ sở dữ liệu… GVHD: TS Hoàng Mạnh Thắng Bùi Mạnh Nam -Luận văn tốt nghiệp IBMSystemzSức mạnh của cloud computing phụ thuộc rất lớn vào cơ sở hạ tầng bên dưới vì đám mây thực chất là một trung tâm dữ liệu.
- Với khả năng ảo hóa cao, các máy mainframe thực sự là giải pháp tốt để xây dựng một trung tâm dữ liệu.
- Dự án đã được triển khai trong năm 2007 với mục đích cho phép những trung tâm dữ liệu có thể kết hợp hoạt động với nhau nhằm nâng cao khả năng tính toán trên những tài nguyên phân tán.
- Mã nguồn mở OpenQRM Là phần quản lý trung tâm dữ liệu cài đặt tự động trong hệ thống phát triển ứng dụng hạ tầng, giám sát, high-availability, cloud computing, nó còn hỗ trợ nhiều công nghệ ảo

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt