Tài liệu Nghiên cứu ứng dụng các giao thức và công nghệ truyền dữ liệu trên mạng máy tính không dây mắt lưới

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG ---------------------------------------- Đào Thị Hồng Xiêm NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÁC GIAO THỨC VÀ CÔNG NGHỆ TRUYỀN DỮ LIỆU TRÊN MẠNG MÁY TÍNH KHÔNG DÂY MẮT LƯỚI Chuyên ngành: Truyền dữ liệu và Mạng máy tính Mã số: 60.48.15 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SỸ HÀ NỘI – 2011 Luận văn được hoàn thành tại: HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG Người hướng dẫn khoa học: TS. Hoàng Lê Minh Phản biện 1: ……….………………………………..………………… Phản biện 2: ……………….….……………………….……………… Luận văn sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ tại Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông Vào lúc: …….. giờ ……. ngày ……. tháng …… năm ……… Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Thư viện của Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông 1 MỞ ĐẦU Các dịch vụ sử dụng mạng máy tính không dây đang bùng nổ và trở thành một phần không thể thiếu trong hệ thống cung cấp dịch vụ trên mạng thế hệ kế tiếp. Chính vì vậy, sự hình thành và phát triển mạnh mẽ của các công nghệ không dây mới trong thời gian gần đây đã và đang thu hút nhiều sự quan tâm nghiên cứu của rất nhiều các tổ chức cũng như các trung tâm triển khai thử nghiệm. Trong nỗ lực chuẩn hóa các hệ thống và tìm kiếm các giải pháp kết nối, nâng cao hiệu năng mạng, tổ chức IEEE đã hình thành một số nhóm dành riêng để phát triển lĩnh vực WMN (Wireless Mesh Network) như: IEEE 802.11s - Mạng không dây cục bộ WLAN, 802.15.5 - Mạng không dây cá nhân WPAN – Wireless Personal Area Network…WMN có thể được ứng dụng cho nhiều kiểu hạ tầng mạng không dây khác nhau và một trong số đó là mạng không dây cục bộ WLAN. Với các đặc tính thế mạnh của mạng hình lưới không dây WMN như tính tự cấu hình, tự tổ chức nhằm tạo ra các hình thái tùy biến để duy trì kết nối. Các ứng dụng của mạng WMN có thể tạo ra miền ứng dụng rộng rãi như: mạng truy nhập băng rộng, mạng cộng đồng, mạng doanh nghiệp, hỗ trợ các hệ thống an ninh, y tế, v.v. Giải pháp xây dựng các mạng máy tính không dây bằng công nghệ WMN sẽ đưa tới nhiều ứng dụng thực tiễn phục vụ đời sống của con người. 2 Chương 1 - GIAO THỨC TRUYỀN DỮ LIỆU TRÊN MẠNG MÁY TÍNH KHÔNG DÂY (802.11) 1.1. Giới thiệu chung Mạng WLAN là một hệ thống thông tin liên lạc dữ liệu linh hoạt được thực hiện như phần mở rộng, hoặc thay thế cho mạng LAN hữu tuyến trong nhà hoặc trong các cơ quan. Sử dụng sóng điện từ, mạng WLAN truyền và nhận dữ liệu qua khoảng không, tối giản nhu cầu cho các kết nối hữu tuyến. 1.2. Kiến trúc IEEE 802.11 1.2.1. Các thành phần chính trong mạng máy tính không dây (802.11)  Máy trạm (Station): STA - Station là các trạm thu/phát sóng bao gồm các thiết bị không dây kết nối.  Hệ thống phân tán (Distribution System): có nhiệm vụ kết hợp với các BSS một cách thông suốt để tạo thành mạng logic và các BSS này có thể trao đổi thông tin với nhau.  Điểm truy cập (Access Point): là thiết bị không dây, đóng vai trò cả trong việc truyền và nhận dữ liệu mạng.  Phương tiện truyền dẫn không dây (Wireless medium) 1.2.2. Các chế độ hoạt động 1.2.2.1. Chế độ kết nối với hạ tầng (BSS, ESS)  Basic Service Set Khi một AP được kết nối với mạng có dây và một tập các máy trạm không dây, cấu hình này được gọi là Basic 3 Service Set (BSS). BSS sử dụng chế độ cơ sở hạ tầng (infrastructure), là chế độ yêu cầu sử dụng một AP và tất cả các quá trình trao đổi thông tin đều phải đi qua AP, các client không thể giao tiếp trực tiếp với nhau.  Extended Service Set Một ESS được định nghĩa bao gồm 2 hoặc nhiều BSS được kết nối với nhau thông qua một hệ thống phân tán (Distributed System) chung. Một ESS phải có ít nhất 2 AP hoạt động trong chế độ Infrastructure. 1.2.2.2. Chế độ Ad-hoc (IBSS) Một IBSS (Independent Basic Service Set) còn được gọi là mạng Ad-hoc. Mạng Ad-hoc không có AP hay bất kỳ truy cập nào khác vào hệ thống phân tán. Các client trong IBSS thay phiên nhau nhận trách nhiệm truyền Beacon. Để truyền dữ liệu ra khỏi một IBSS thì một trong các máy trạm trong IBSS phải hoạt động như là một gateway, hay router bằng cách sử dụng một giải pháp phần mềm cho mục đích này. 1.3. Quy trình truyền dữ liệu trong 802.11 1.3.1. Quét tìm thiết bị (Scanning) 1.3.1.1. Quét chủ động (Active Scanning) Quét chủ động là quá trình gửi Probe Request frame từ máy trạm. Probe Request frame sẽ chứa giá trị SSID của mạng mà chúng muốn tham gia vào hoặc có thể là một Broadcast SSID. Nếu Probe Request được gửi xác định một SSID cụ thể thì AP nào có giá trị SSID trùng với nó sẽ trả lời lại bằng một Probe Response frame. Nếu Probe Request frame được 4 gửi với giá trị Broadcast SSID thì tất cả AP nhận được frame này sẽ trả lời lại bằng một Probe Response frame. 1.3.1.2. Quét bị động (Passive Scanning) Quét bị động là tiến trình lắng nghe beacon trên mỗi kênh trong một khoảng thời gian định trước sau khi máy trạm được khởi tạo. Những Beacon này được gửi bởi AP (trong mạng Infrastructure) hay các trạm client (trong mạng Ad-Hoc), trạm đang quét sẽ thực hiện phân loại các đặc điểm của AP hay trạm client dựa trên các beacon này. Client sẽ lắng nghe các beacon cho đến khi chúng tìm được mạng mà chúng mong muốn. Sau đó, máy trạm sẽ cố gắng tham gia vào mạng thông qua AP đã gửi beacon cho nó. 1.3.2. Gia nhập mạng (Joining) Khi một máy trạm muốn truy cập một mạng hiện hữu, nó cần có thông tin đồng bộ từ AP. Máy trạm nhận thông tin này theo một trong hai cách là quét bị động hoặc quét chủ động. Sau khi trạm tìm thấy một điểm truy cập, nó sẽ thực hiện bước tiếp theo là xác thực (authentication). 1.3.3. Xác thực (Authentication) Xác thực là quá trình trong đó các nút không dây (PC card, USB client…) sẽ được chứng thực bởi mạng (thông thường là AP) khi chúng muốn kết nối với mạng. Máy trạm bắt đầu tiến trình xác thực bằng cách gửi một Authentication Request frame đến AP. AP sẽ chấp nhận (accept) hoặc từ chối (deny) lời yêu cầu này, sau đó báo cho máy trạm biết quyết định của nó bằng cách gửi một Authentication Response frame. 5 1.3.4. Kết nối (Association) Trạng thái được kết nối là trạng thái trong đó máy trạm đã được cho phép truyền dữ liệu thông qua AP. Chú ý rằng khi nói tới kết nối, ta đang nói tới kết nối ở layer 2. Máy trạm muốn kết nối vào mạng, nó sẽ gửi một Authentication Request frame đến AP và nhận trở lại một Authentication Response frame. Sau khi authentication đã được hoàn thành, station sẽ gởi một Association Request frame đến AP và AP sẽ trả lời lại cho client một Association Response frame trong đó cho phép hoặc không cho phép kết nối. 1.3.5. Định tuyến (Routing) 1.3.5.1. Định tuyến theo bảng Các giao thức định tuyến theo bảng sử dụng phương pháp tràn lụt để quảng bá thông tin tới các thiết bị. Phương pháp này cho phép thời gian thiết lập đường nhanh dựa trên các tham số gửi tới thiết bị sẵn sàng cho kết nối. OLSR và DSDV là hai ví dụ của giao thức định tuyến theo bảng. 1.3.5.2. Định tuyến theo yêu cầu Các giao thức định tuyến theo yêu cầu thiết lập tuyến dựa theo từng yêu cầu kết nối. Phương pháp này hạn chế được thông tin tiêu đề chọn đường, nhưng nhược điểm cơ bản là gây trễ lớn cho các khung truyền dẫn và thời gian chọn đường dẫn chậm. AODV và DSR là giao thức định tuyến theo yêu cầu. 1.3.5.3. Định tuyến lai ghép Khi kích thước mạng tăng cũng đồng nghĩa với sự suy giảm hiệu năng mạng do hiện tượng trễ của thủ tục định tuyến 6 và truyền khung tin tăng lên rất lớn nếu sử dụng giao thức định tuyến theo yêu cầu. Giao thức định tuyến lai ghép sẽ giải quyết vấn đề trên bằng việc kết hợp lợi thế của định tuyến theo bảng và định tuyến theo yêu cầu. 1.4. Roaming 1.4.1. Giới thiệu Roaming Roaming là một tiến trình hay khả năng của một wireless client di chuyển thông suốt từ một cell (hay BSS) này đến một cell khác mà không mất kết nối. 1.4.2. Chuẩn 802.11f – Inter AP Protocol Chuẩn 802.11f còn được gọi là Inter-AP Protocol (IAPP). Chuẩn này cho phép một AP có thể phát hiện được sự hiện diện của các AP khác cũng như cho phép AP chuyển giao client sang AP mới (lúc roaming. 1.4.3. Chuẩn 802.11r – Fast Secure Roaming Chuẩn 802.11r được gọi là Fast Basic Service Set Transition cho phép nối tiếp tín hiệu diễn ra trong 50. Mục đích của 802.11r là giảm tới mức tối thiểu thời gian mà client mất kết nối tới hệ thống phân tán DS. 1.4.4. Giải pháp roaming của Cisco và Aruba 1.4.4.1. Cisco Thuật toán quét kênh của Cisco bao gồm:  Sử dụng thông tin từ client kết nối, một AP xây dựng một danh sách các AP liền kề và các kênh mà các AP đó đang sử dụng. 7  AP lưu trữ được tối đa 30 AP liền kề.  Khi một client kết nối tới một AP, AP được kết nối sẽ gửi danh sách AP liền kề tới client với một gói tin unicast. Trong Fast Roaming, client gửi hoặc nhận một gói tin unicast trong khoảng thời gian 500ms: Client quét các kênh mà nó biết ở đó là một AP liền kề. Nếu không có AP nào được tìm thấy sau khi quét danh sách AP liền kề, client sẽ quay lại quét tất cả các kênh. 1.4.4.2. Aruba Aruba đưa ra giải pháp tối ưu như sau:  Vùng phủ sóng Wi-Fi: Khoảng cách giữa các AP nằm trong khoảng 20-25m cho mạng chỉ truyền dữ liệu và 15-20m cho truyền dữ liệu “voice”.  Kết hợp VLAN: Số lượng VLAN trong một nhóm không quá 10 VLAN để việc truyền tải broadcast và multicast không mất quá nhiều thời gian.  Công nghệ chuyển vùng nhanh (802.11r và OKC) Có 2 công nghệ mới đáp ứng yêu cầu: o Sử dụng WPA2 với 802.1X và OKC trong bộ điều khiển trung tâm WLAN của Aruba. o 802.11r là một chuẩn mới, nhằm cải thiện hiệu suất chuyển giao. Trong kiến trúc WLAN được cung cấp bởi Aruba, nó chỉ cung cấp các cải tiến hạn chế, đặc biệt nếu OKC được sử dụng. 8 Chương 2 - GIAO THỨC TRUYỀN DỮ LIỆU TRÊN MẠNG MÁY TÍNH KHÔNG DÂY MẮT LƯỚI (802.11s) 2.1. Giới thiệu Wireless Mesh Network Kỹ thuật mạng hình lưới là cách thức truyền tải dữ liệu, âm thanh và câu lệnh giữa các nút xử lý, cho phép truyền thông liên tục và tự xác định lại cấu hình xung quanh đường đi bị che chắn bằng cách “nhảy” từ nút này sang nút khác cho đến khi thiết lập được kết nối. Mạng lưới có khả năng tự hàn gắn và tạo ra mạng có độ tin cậy cao, có thể hoạt động khi có một nút bị lỗi hoặc chất lượng kết nối mạng kém. 2.2. Kiến trúc mạng 802.11s Hình 2.1: Kiến trúc mạng 802.11s Trong kiến trúc mạng 802.11s bao gồm các nút:  Mesh Point (MP): là điểm hình lưới, có chức năng quản lý, điều khiển các dịch vụ và điều hành mạng hình lưới. MP thiết lập ngang hàng với MP lân cận. 9  Mesh Access Point (MAP): là một Mesh Point nhưng có thêm chức năng truy nhập tới STA.  Mesh Point Portal (MPP): là một MP nhưng có thêm chức năng kết nối internet và hoạt động như một Gateway. 2.3. Thiết lập và phát hiện WMN Khi một nút mới được bật lên, nó có thể sử dụng quét chủ động hoặc bị động để tìm một mạng mesh. Trong 802.11s, một ID mới, được gọi là MeshID, được sử dụng để định nghĩa một mạng Mesh. MeshID được gắn trong beacon và khung tin response như là một thành phần thông tin mới cho quét chủ động và bị động. Trong 802.11s, mỗi thiết bị mesh phải hỗ trợ ít nhất một mesh profile bao gồm một MeshID, định danh giao thức lựa chọn đường đi. Nếu thông tin trong nút lưới tương thích với mạng mesh thì nó sẽ bắt đầu kết nối. Nếu một nút lưới mới không thể tìm thấy một mạng mesh đã được thiết lập, nó cần tạo một mạng mesh mới. 2.4. Cơ chế liên kết mạng Cơ chế liên kết mạng quy định cụ thể các cơ chế liên kết mạng mesh với mạng có dây hoặc không dây. Khi một MP muốn gửi gói tin, trước tiên nó thực hiện đẩy dữ liệu đi theo thủ tục đã được định nghĩa trong giao thức định tuyến. Nếu không tìm thấy đường đi tới địa chỉ đích, MP sẽ chuyển tất cả gói tin tới các MPPs đã được kích hoạt trong mạng lưới. Tại một MPP, cả thông điệp vào và thông điệp ra cần được xử lý. 10 Thông điệp đi ra được tạo ra bởi một MP bên trong mạng lưới. Nếu MPP biết nút đích bên trong mạng mesh, nó sẽ chuyển thông điệp tới nút đích. Nếu nút đích bên ngoài mạng mesh, nó sẽ đẩy thông điệp tới mạng bên ngoài. Tuy nhiên, nếu nút đích không biết tới MPP nào, MPP sẽ chuyển thông điệp tới cả mạng lưới bên trong và bên ngoài. 2.5. Định tuyến trong mạng hình lưới 802.11s 2.5.1. Các thuật toán định tuyến 2.5.1.1. Ad hoc On-demand Distance Vector (AODV) AODV có 4 kiểu thông điệp để giao tiếp giữa các nút với nhau: o Yêu cầu tuyến (RREQ – Route Request) o Hồi âm tuyến (RREP – Route Reply) o Lỗi tuyến (RERR – Route Error) o Thông điệp HELLO Thông điệp RREQ và RREP được sử dụng cho tìm đường. Thông điệp RERR và HELLO được sử dụng cho sự duy trì đường đi.  Ưu/nhược điểm: o Lượng thông tin tiêu đề định tuyến: AODV có lượng tiêu đề thông tin định tuyến nhỏ hơn và đem lại khả năng mở rộng tốt hơn khi kích thước các bản ghi tuyến bị giới hạn. o Cập nhật thông tin lỗi đường dẫn: AODV sử dụng phương pháp tràn lụt để thông tin tới tất cả các nút khác về lỗi liên kết. 11 o AODV đơn giản và có hiệu quả hơn các giao thức khác khi tốc độ truyền tải thông tin đủ chậm để tìm đường một cách rõ ràng. o Sự khác biệt chính giữa AODV và các giao thức định tuyến theo yêu cầu khác là nó sử dụng một số tuần tự đích. Ứng dụng của thuật toán trên một số sản phẩm thương mại như NOKIA N810. 2.5.1.2. Dynamic Source Routing (DSR) Giao thức DSR là một giao thức định tuyến theo yêu cầu từ nút nguồn. Trong đó, các nút di động cần duy trì bộ nhớ đệm về tuyến chứa các tuyến nguồn mà nút di động nhận biết được. Các thực thể trong bộ nhớ đệm tuyến được cập nhật liên tục. Khi một nút di động gửi một gói đến một nút đích nào đó, trước hết nó phải tham vấn bộ nhớ đệm tuyến để xác định là nó đã có một tuyến để đến đích chưa. Nếu có đường đi tới đích, nó sẽ sử dụng tuyến này để gửi gói đi. Trái lại, nếu không có một tuyến như thế, nó phải khởi đầu một quá trình khám phá tuyến bằng cách phát quảng bá một gói yêu cầu tuyến. Việc duy trì tuyến được hoàn thành thông qua sử dụng các gói lỗi tuyến và các bản tin xác nhận. Các gói lỗi tuyến được tạo ra ở một nút khi lớp liên kết dữ liệu gặp sự cố đường truyền.  Ưu/nhược điểm: o Một ưu điểm của DSR là không có gói tìm đường nào được phát đi định kỳ. 12 o Vì DSR tìm đường theo yêu cầu nên không thích hợp cho mạng dung lượng lớn và có tính di động cao. 2.5.1.3. Optimized Link State Routing (OLSR) OLSR kế thừa tính ổn định của thuật toán trạng thái liên kết. Với mục đích giảm thiểu chi phí cho việc tràn lụt lưu lượng điều khiển, OLSR chỉ sử dụng các nút MPR được chọn để truyền dẫn tin này. Việc sử dụng chuyển tiếp đa điểm sẽ làm giảm sự truyền lại không cần thiết trong cùng miền. Mỗi nút trong mạng sẽ lựa chọn ra một tập các nút hàng xóm của nó vào bộ MPR của nút đó, các nút thuộc bộ MPR này sẽ chuyển tiếp các gói tin điều khiển được gửi từ nút đó. 2.5.1.4. So sánh các giao thức định tuyến a. So sánh các giao thức định tuyến theo yêu cầu Lượng thông tin tiêu đề định tuyến: AODV có lượng tiêu đề thông tin định tuyến nhỏ hơn DSR và đem lại khả năng mở rộng tốt hơn khi kích thước các bản ghi tuyến bị giới hạn. Cập nhật thông tin lỗi đường dẫn: cả AODV và DSR đều sử dụng phương pháp tràn lụt để thông tin tới tất cả các nút khác về lỗi liên kết. Kỹ thuật chống lặp vòng: Giao thức định tuyến AODV sử dụng các số thứ tự để tránh lặp vòng, DSR sử dụng địa chỉ trong trường ghi tuyến của các gói tin dữ liệu. Hiệu năng giao thức: Đối với mô hình có số lượng nút nhỏ, tải và tốc độ di chuyển thấp, DSR cũng có được hiệu năng 13 tốt hơn AODV. Nhưng khi lượng tải tăng lên, hiệu năng DSR suy giảm rõ rệt và thấp hơn so với giao thức AODV. b. So sánh các giao thức định tuyến khác kiểu Khả năng mở rộng: Với mô hình lưu lượng tải cao, giao thức AODV có hiệu năng tốt hơn OLSR. Ngoài ra, khi số lượng nút tăng và mức độ nghẽn mạng lớn thì tỷ lệ chuyển phát thành công các gói tin của AODV tốt hơn. Hiệu năng mạng: Qua mô phỏng cho thấy hiệu năng DSR tăng lên đối với tỷ số chuyển phát gói tin, hiệu năng của OLSR giảm xuống khi tải cao và tính động của các nút tăng. Giao thức AODV cung cấp giá trị hiệu năng trung bình tốt nhất trong các giao thức trên. Hiện nay, 802.11s tập trung vào 2 giao thức AODV và OLSR nhằm biến đổi chúng để thấy được lợi ích của cả hai trong môi trường mạng lưới. 2.5.2. Giao thức định tuyến không dây lai HWMP HWMP tổ hợp hai giao thức định tuyến theo bảng và theo yêu cầu tương ứng với giao thức định tuyến dựa trên hình cây TBR (Tree Based Routing) và giao thức định tuyến Radio Metric-AODV. Giao thức RM-AODV hoạt động trên lớp 2 theo các địa chỉ MAC và sử dụng thông số đo lượng liên quan trực tiếp tới đặc tính liên kết vô tuyến.  Định tuyến theo yêu cầu: trong IEEE 802.11s sử dụng hai cơ chế yêu cầu tuyến RREQ (Route Request) và đáp ứng tuyến RREP (Route Reply) để thu thập các thông tin định tuyến. 14  Định tuyến theo bảng: phương pháp định tuyến theo bảng được đề xuất trong IEEE 802.11s là giao thức định tuyến hình cây TBR. TBR coi WMN như một cây phân cấp có cấu trúc với một nút gốc là MPP và các nút lá là các MP hoặc MAP. Giao thức TBR sử dụng MPP để tìm và duy trì các tuyến. 2.6. Một số sản phẩm thương mại sử dụng giải pháp mesh 2.6.1. HotPort 7000 - nút lưới không dây của Firetide Các nút lưới HotPort tự động kết nối với nhau để tạo ra mạng lưới không dây HotPort hiệu suất cao. Giao thức định tuyến AutoMesh của Firetide cung cấp khả năng tự tạo hình lưới, tự phục hồi để triển khai nhanh, thao tác tin cậy cho cả hạ tầng lưới di động và cố định. Một nút lưới HotPort liên kết hoặc kết nối lại với mạng không dây mắt lưới ngay lập tức trong khi nó di chuyển bên trong phạm vi của các nút lưới di động hoặc cố định khác. 2.6.2. Sản phẩm của Motorola Giải pháp không dây mắt lưới HotZone Duo của Motorola đã được thiết kế để cung cấp chất lượng dữ liệu cao, các ứng dụng video và âm thanh. Với việc hỗ trợ bảo mật và chuẩn QoS, kết hợp với công nghệ định tuyến MeshConnex đã được kiểm chứng, hệ thống HotZone Duo cung cấp tính mềm dẻo và khả năng mở rộng mạng khi cần thiết. Kỹ thuật định tuyến lớp 2 tự động giải quyết các vấn đề xung đột bằng việc tìm và thiết lập kết nối tối ưu. 15 Chương 3 - ĐÁNH GIÁ VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG MẠNG MÁY TÍNH KHÔNG DÂY MẮT LƯỚI 3.1. Mô hình điện toán đám mây iDragon và dịch vụ Camera giám sát 3.1.1. Mô hình điện toán đám mây iDragon Điện toán đám mây (Cloud computing) là mô hình sử dụng các công nghệ tiên tiến nhất về phần mềm, phần cứng máy tính, được phát triển trên hạ tầng mạng máy tính và Internet, để tạo ra một “đám mây” cung cấp từ cơ sở hạ tầng, nơi lưu trữ dữ liệu cho đến các dịch vụ. Xuất phát từ mô hình cung cấp dịch vụ điện thoại di động: điện thoại di động + các trạm BTS, hệ thống quản lý thuê bao, cung cấp dịch vụ, tính cước, chuyển vùng,… Hình 3.1: Mô hình dịch vụ điện toán đám mây iDragon Cloud 16 Các thành phần trong mô hình dịch vụ đám mây iDragon Cloud bao gồm:  Máy tính đám mây Cloud PC Cloud PC có các chức năng tự động cấu hình và truy cập dịch vụ đám mây tương tự điện thoại di động.  Thiết bị kết nối mạng Cloud Box Cloud Box kết nối các Cloud PC có tính năng tương tự các trạm BTS kết nối các điện thoại di động. Nó là thiết bị mạng dùng để máy tính Cloud PC truy cập dịch vụ cung cấp theo công nghệ điện toán đám mây. Mô hình điện toán đám mây iDragon ứng dụng WMN như hình sau: Hình 3.4: Mô hình điện toán đám mây iDragon ứng dụng WMN Trong đó một số Cloud Box sẽ đóng vai trò là MP (Mesh Point) để điều khiển truyền dữ liệu, một số Cloud Box sẽ đóng 17 vai trò là MAP (Mesh Access Point) kết nối với Cloud PC để thực hiện truyền dữ liệu tới đích. Trong mô hình trên các Cloud Box được kết nối không dây với nhau, tạo ra mô hình lưới đảm bảo quá trình truyền dữ liệu được thông suốt. Khi một Cloud Box bị lỗi, dữ liệu của Cloud PC sẽ được truyền tới đích theo con đường khác. Cơ chế quản lý và điều hành mạng trong mô hình iDragon ứng dụng giải pháp mesh vẫn quản lý các thiết bị dựa trên ID như mô hình iDragon khi chưa ứng dụng giải pháp mesh. 3.1.2. Dịch vụ Camera giám sát môi trường và cảnh báo sớm thiên tai Sau khi khảo sát, tìm hiểu nhu cầu ứng dụng CNTT để giám sát môi trường và cảnh báo sớm về thiên tai tại nhiều địa điểm thuộc các TP Đà Nẵng, Cần Thơ và tỉnh Thanh Hoá, Viện Công nghiệp phần mềm và nội dung số Việt Nam cùng với Panasonic Nhật Bản đã nghiên cứu để xây dựng hệ thống giám sát và cảnh báo sớm đảm bảo hoạt động 24/7. Cụ thể, dự án thí điểm sẽ sử dụng giải pháp tích hợp hệ thống cảm biến (sensor system) với hạ tầng mạng truyền dữ liệu không dây băng rộng mắt lưới (wireless mesh network) và giải pháp quản lý truy cập dữ liệu trên nền tảng điện toán đám mây (iDragon Cloud) phục vụ giám sát môi trường và cảnh báo sớm thiên tai. Hệ thống giám sát và cảm biến cho dòng sông ở Cần Thơ: 18  Đo mực nước của dòng sông và thông tin về điện từ năng lượng mặt trời và điện áp của pin. Sau đó các thông tin được gửi tới máy chủ.  Camera được điều khiển bởi trình duyệt của máy tính và những hình ảnh này không được lưu trữ chỉ để theo dõi thời gian thực.  Nếu ngày mưa kéo dài 4 ngày, hệ thống vẫn có thể làm việc với pin. Hệ thống giám sát hình ảnh (ở Đà Nẵng):  Camera IP được thiết lập để thu thập hình ảnh và các hình ảnh này được lưu trữ trong Network Disk Recorder.  Phát hiện xâm nhập: khi có người truy cập vào vùng bị cấm, hệ thống sẽ gửi một thông báo hoặc email.  Camera có thể được điều khiển từ xa bởi máy tính. Sử dụng mạng LAN không dây để truyền dữ liệu từ thiết bị cảm biến về Ủy bản nhân dân dựa trên L2 Bridge. Khoảng cách giữa 2 điểm truy cập không dây dưới 5km. Tốc độ liên kết giữa điểm truy cập không dây là 6Mbps hoặc nhiều hơn. 3.2. Mô phỏng quá trình truyền dữ liệu trên mạng WMN 3.2.1. Chức năng chung của phần mềm mô phỏng mạng Phần mềm mô phỏng mạng giúp ích rất nhiều cho nhu cầu của con người. So với chi phí và thời gian trong việc thiết lập một thử nghiệm có chứa nhiều máy tính nối mạng, thiết bị định tuyến và liên kết dữ liệu, mô phỏng mạng tương đối