Hệ thống số điện tử và hệ thống DNS trong việc phát triển các ứng dụng hội tụ mạng viễn thông và internet

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘITRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ --- TRẦN MINH TÂN HỆ THỐNG SỐ ĐIỆN TỬ VÀ HỆ THỐNG DNS TRONG VIỆC PHÁT TRIỂN CÁC ỨNG DỤNG HỘI TỤ MẠNG VIỄN THÔNG VÀ INTERNET Ngành: Công

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

-

TRẦN MINH TÂN

HỆ THỐNG SỐ ĐIỆN TỬ VÀ HỆ THỐNG DNS TRONG VIỆC PHÁT TRIỂN CÁC ỨNG DỤNG HỘI TỤ MẠNG VIỄN THÔNG VÀ INTERNET

Ngành: Công nghệ thông tin

Mã số: 1.01.10

LUẬN VĂN THẠC SĨ

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 8

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG DNS VÀ HỆ THỐNG SỐ ĐIỆN TỬERROR! BOOKMARK NOT DEFINED 1.1 Hệ thống DNS và hệ thống số điện tử Error! Bookmark not defined

1.1.1 Giới thiệu về hệ thống DNS Error! Bookmark not defined

1.1.2 Hệ thống số điện tử (ENUM) Error! Bookmark not defined

1.2 Các ứng dụng sử dụng ENUM Error! Bookmark not defined

1.2.1 Hệ thống PSTN và VoIP Error! Bookmark not defined

1.2.2 Các dịch vụ tích hợp trong Internet Error! Bookmark not defined

1.2.3 Tích hợp các hệ thống viễn thông và Internet Error! Bookmark not defined

1.3 Phát triển ENUM ở một số nước trên thế giới Error! Bookmark not defined

1.3.1 Tại Châu Âu Error! Bookmark not defined

1.3.2 Tại Châu Mỹ Error! Bookmark not defined

1.3.3 Tại các nước trong khu vực Châu Á - Thái Bình DươngError! Bookmark not defined

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ XÂY DỰNG HỆ THỐNG TÍCH HỢP DNS VÀ ENUM

TRONG CÁC ỨNG DỤNG HỘI TỤ MẠNG VIỄN THÔNG VÀ INTERNETERROR! BOOKMARK NOT DEFINED 2.1 Nguyên tắc thiết kế Error! Bookmark not defined

2.1.1 Chuẩn đánh số điện thoại E.164 Error! Bookmark not defined

2.1.2 Tích hợp DNS và ENUM Error! Bookmark not defined

2.2 Nguyên tắc hoạt động của hệ thống tích hợp DNS và ENUMError! Bookmark not defined

2.2.1 Định dạng truy vấn ENUM Error! Bookmark not defined

2.2.2 Nguyên tắc xử lý các yêu cầu chuyển đổi số ENUMError! Bookmark not defined

2.2.3 Hệ thống DDDS Error! Bookmark not defined

2.2.4 Cập nhật các bản ghi DNS cho ENUM Error! Bookmark not defined

2.3 Nguyên tắc đăng ký, cấp phát và quản lý ENUM Error! Bookmark not defined

2.4 Đánh giá Error! Bookmark not defined

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ THỰC HIỆN MÔ HÌNH THỬ NGHIỆM ỨNG DỤNG

HỆ THỐNG TÍCH HỢP ENUM VÀ DNS ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED

3.1 Lựa chọn giải pháp xây dựng hệ thống thử nghiệm Error! Bookmark not defined

3.1.2 Phương pháp tiếp cận trong thiết lập ứng dụng ENUMError! Bookmark not defined

3.1.3 Các kiến trúc hệ thống Error! Bookmark not defined

3.1.4 Lựa chọn ứng dụng thực hiện thử nghiệm Error! Bookmark not defined

3.2 Thực hiện các hệ thống thử nghiệm Error! Bookmark not defined

3.2.1 Cấu hình cho DNS để thực hiện các hệ thống thử nghiệm ENUMError! Bookmark not defined 3.2.2 Hệ thống VoIP sử dụng tổng đài chuyển mạch mềm hỗ trợ ENUMError! Bookmark not defined

3.2.3 Chương trình thường trú trong trình duyệt Web để hỗ trợ truy nhập Website

thông qua số ENUM Error! Bookmark not defined

3.3 Kết quả hoạt động của các hệ thống thử nghiệm Error! Bookmark not defined

3.3.1 Hệ thống VoIP sử dụng tổng đài chuyển mạch mềm hỗ trợ ENUMError! Bookmark not defined 3.3.2 Trình duyệt Web (Firefox) hỗ trợ truy nhập Website qua số ENUMError! Bookmark not defined 3.3.3 Kết quả thử nghiệm trên mạng diện rộng Error! Bookmark not defined

3.3.4 Đánh giá Error! Bookmark not defined

KẾT LUẬN ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED

TÀI LIỆU THAM KHẢO 11

CÁC HÌNH VẼ SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN

Hình 1 Cấu trúc phân tầng quản lý hệ thống DNS Error! Bookmark not defined Hình 2 Các máy chủ tên miền cấp cao nhất (root server) và phân bố địa lý của chúng Error!

Bookmark not defined

Hình 3 Các dạng dữ liệu được ánh xạ từ 1 số ENUM Error! Bookmark not defined Hình 4 ENUM được sử dụng để kết nối mạng PSTN truyền thốngError! Bookmark not

defined

Hình 5 Sử dụng gateway để tùy biến lựa chọn dịch vụ viễn thông thích hợpError! Bookmark

not defined

Hình 6 Mạng dịch vụ PSTN với IP backbone, routing với ENUMError! Bookmark not

defined

Hình 7 Cấu trúc số theo vùng địa lý Error! Bookmark not defined Hình 8 Cấu trúc số theo dịch vụ toàn cầu Error! Bookmark not defined Hình 9 Cấu trúc số theo mạng Error! Bookmark not defined Hình 10 Cấu trúc phân cấp tên miền e164.arpa dành riêng cho ENUMError! Bookmark not

defined

Hình 11 Thuật toán DDDS Error! Bookmark not defined Hình 12 Định dạng gói tin NAPTR Error! Bookmark not defined Hình 13 Mô hình phân cấp quản lý cấp phát, đăng ký ENUMError! Bookmark not defined Hình 14 Mô hình chuyển giao toàn bộ 3 cấp Error! Bookmark not defined Hình 15 Mô hình phân cấp hoàn toàn không duy trì Tier2 Error! Bookmark not defined Hình 16 Mô hình có Tier2 chỉ đóng vai trò hosting Error! Bookmark not defined Hình 17 Đầu cuối gọi quyết định trong quá trình thiết lập cuộc gọi qua truy vấn ENUMError!

Bookmark not defined

Hình 18 Đầu cuối bị gọi quyết định qua cập nhật luật vào proxy/gateway địa phương Error!

Bookmark not defined

Hình 19 Cuộc gọi SIP thông thường Error! Bookmark not defined Hình 20 Cuộc gọi sử dụng ENUM do đầu cuối gọi truy vấn ENUMError! Bookmark not

defined

Hình 21 Cuộc gọi qua chuyển mạch mềm hỗ trợ ENUM Error! Bookmark not defined Hình 22 Kiến trúc hệ thống sử dụng chương trình nhúng để triển khai ENUM Error!

Bookmark not defined

Hình 23 Kiến trúc của một Softswitch hỗ trợ đa dịch vụ Error! Bookmark not defined

Hình 24 Sơ đồ thử nghiệm tổng đài chuyển mạch mềm AsteriskError! Bookmark not

defined

Hình 25 Lưu đồ thuật giải chương trình Plugin xử lý địa chỉ Web nhập vào dạng ENUMError!

Bookmark not defined

Hình 26 Cấu hình softphone thử nghiệm Error! Bookmark not defined Hình 27 Cuộc gọi giữa 2 softphone Error! Bookmark not defined Hình 28 Gọi từ softphone ra PSTN (cố định và di động) Error! Bookmark not defined Hình 29 Trình duyệt Firefox nhập trực tiếp số ENUM Error! Bookmark not defined Hình 30 Sử dụng chức năng Enum Query tại trình duyệt FirefoxError! Bookmark not

defined

Hình 31 Kết quả truy vấn số Enum từ chương trình Plugin Error! Bookmark not defined Hình 32 Kết quả truy nhập Website qua số Enum từ trình duyệt FirefoxError! Bookmark not

defined

THUẬT NGỮ & VIẾT TẮT

ENUM tElephone NUmber Mapping hay Electronic NUMber - Số điện tử hay

công nghệ chuyển đổi số điện thoại

DNS Domain Name System - Hệ thống dịch vụ tên miền Internet

dns Domain Name Server - Máy chủ quản lý tên miền

SRV Service - Một dạng bản ghi sử dụng trong dịch vụ truy vấn tên miền, được

sử dụng để lưu địa chỉ điểm truy cập dịch vụ Thường được dùng để khai báo địa chỉ các máy chủ dịch vụ (như dịch vụ SIP)

Delegation Chuyển giao - Chỉ việc các tên miền được chỉ định chuyển tới máy

chủ nào đó quản lý Máy chủ được chỉ định chịu toàn bộ trách nhiệm về các bản ghi của tên miền được chuyển giao

DDDS Dynamic Delegation Discovery System - Hệ thống dò tìm đại diện tự

động được đưa vào ENUM để hỗ trợ các giải pháp dữ liệu động, tổng hợp các thông tin trả lời truy vấn theo ngữ cảnh và giải quyết các vấn đề gặp phải khi thể hiện các tài nguyên gắn kết với số ENUM DDDS được sử dụng để tạo ra các chuỗi ký tự của bản ghi ENUM

BIND Bekerley Internet Name Daemon - Phần mềm của hệ thống máy chủ tên

miền, là phần mềm miễn phí mã nguồn mở, được sử dụng nhiều nhất hiện tại

IETF Internet Engineering Task Force - Tổ chức các kỹ sư Internet, chuyên về

chuẩn hóa các công nghệ sử dụng trên Internet

RFC Request For Comment - Tài liệu của IETF, thường được coi là chuẩn kỹ

thuật sử dụng cho Internet

ITU International Telecommunication Union - Liên minh viễn thông quốc tế, tổ

chức chuyên về chuẩn hóa trong lĩnh vực viễn thông

E.164 Chuẩn của ITU quy định các phương pháp đánh số trong các dịch vụ viễn

thông quốc tế (số điện thoại)

VoIP Voice over IP - Điện thoại sử dụng công nghệ IP, còn gọi là điện thoại

Internet

SIP Session Initiation Protocol - Một thủ tục thiết lập phiên làm việc do IETF

đề xuất, thường được sử dụng cho dịch vụ VoIP Hiện được coi là chiếm ưu thế hơn các chuẩn khác (H323, MGCP, SCCP ) trong việc phát triển VoIP

HTTP HyperText Transfer Protocol - Dịch vụ truy cập siêu văn bản, hay dịch

vụ web Được coi là dịch vụ Internet thông dụng nhất

LDAP Lightweight Directory Access Protocol - Dịch vụ truy vấn thư mục

URL Unified Resource Locator - Địa chỉ tài nguyên thống nhất - Là các chuỗi

thể hiện đường dẫn tới tài nguyên ứng với thủ tục nào đó

PSTN Public Switch Telephone Network - Mạng điện thoại công cộng

Softswitch Chuyển mạch mềm - Công nghệ sử dụng phần mềm để thực hiện

các chuyển mạch cuộc gọi trong các tổng đài đa dịch vụ thế hệ mới

NAPTR Naming Authority Pointer - Con trỏ quyền định danh Một dạng bản

ghi sử dụng trong dịch vụ truy vấn tên miền, được dùng để lưu các thông tin sử dụng cho ENUM

Presence Dịch vụ "hiện diện" - Chuẩn thủ tục do IETF định nghĩa (RFC2778),

có tác dụng thể hiện sự hiện diện của các thực thể trong môi trường thông tin chẳng hạn như thể hiện danh mục các thuê bao đang hiện diện trên mạng (online)

LỜI CẢM ƠN

Hệ thống số điện tử là một vấn đề rất mới Tính chất phức tạp của nó thể hiện không chỉ ở các đặc điểm kỹ thuật công nghệ, mà còn ở các môi trường ứng dụng mà nó tham gia vào và đặc biệt là vấn đề tương tác, tích hợp với hệ thống máy chủ tên miền (DNS) Nghiên cứu về hệ thống số điện tử cũng có nghĩa là phải nghiên cứu không chỉ các vấn đề kỹ thuật công nghệ mà còn cả các vấn đề chính sách, định hướng triển khai áp dụng và việc hợp tác quốc

tế v.v trong xu thế triển khai toàn cầu sau này Để thực hiện được một nghiên cứu bao quát về các vấn đề liên quan tới hệ thống số điện tử và DNS, tôi đã phải tận dụng tối đa tất cả các nguồn thông tin, sự giúp đỡ của các thày giáo, các đồng nghiệp trong và ngoài nước, sử dụng các tài nguyên cơ sở vật chất kỹ thuật của đơn vị hiện đang công tác Hoàn thành được luận văn nghiên cứu này, tôi xin trân trọng cảm ơn:

- Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Vũ Duy Lợi, người trực tiếp hướng dẫn, định hướng nội dung, tận tình giúp đỡ và cho những ý kiến đóng góp quan trọng trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thiện luận văn

- Các thầy cô giáo Trường Đại học Công nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội đã cung cấp cho tôi các kiến thức, tài liệu, nền tảng quý báu trong suốt thời gian học tập tại trường, giúp cho tôi có thể tiến hành các nghiên cứu của mình

- Trung tâm Internet Việt Nam (VNNIC) trực thuộc Bộ Bưu chính, Viễn thông đã tạo điều kiện giúp đỡ cơ sở vật chất, hạ tầng mạng dùng cho công tác thử nghiệm công nghệ

- Các đồng nghiệp ở Trung tâm Internet Việt Nam và Bộ Bưu chính viễn thông đã cùng tham gia thử nghiệm và đóng góp ý kiến giúp tôi hoàn thiện nội dung luận văn

- Bạn bè từ các Trung tâm Thông tin mạng (NIC) các nước trong khu vực (APNIC, KRNIC, TWNIC, CNNIC, JPNIC) đã trao đổi các kinh nghiệm quý báu trong suốt quá trình nghiên cứu, triển khai thử nghiệm

Và gia đình tôi, những người đã luôn cổ vũ, cảm thông và cùng tôi chia

sẻ khó khăn trong suốt quá trình học tập nghiên cứu và thực hiện luận văn này

Hà Nội, tháng 5 năm 2006

Trần Minh Tân

MỞ ĐẦU

Sự ra đời của Internet vào thập kỷ 70 của thế kỷ trước đã được đánh giá

là một bước tiến quan trọng trong lịch sử các phương pháp truyền thông của con người Qua nhiều năm phát triển, đến thời điểm hiện nay, gần như mọi thứ đều được truyền tải thông qua Internet, hay ít ra là qua các mạng lưới sử dụng công nghệ nền tảng của Internet - công nghệ IP Tuy nhiên giữa Internet và mạng viễn thông công cộng vẫn có nhiều phân cách, gây ra nhiều vấn đề xung đột và đặc biệt là việc tổn hại về kinh tế

Điện thoại IP, hay điện thoại Internet (VoIP) là một bước tiến quan trọng tiếp theo trong quá trình biến đổi về cơ bản xu thế phát triển của các dịch vụ truyền thông Đó là chuyển đổi từ mạng điện thoại truyền thống với bề dày lịch

sử hàng trăm năm sang mạng tích hợp dịch vụ trên nền Internet, tạo ra một xu thế được gọi là "hội tụ" giữa viễn thông truyền thống và Internet

Trong quá trình hội tụ này, vấn đề đánh số, địa chỉ tạo ra khả năng tương thích thuận nghịch giữa hai hệ thống là một vấn đề then chốt mà trong nhiều thập kỷ vẫn chưa được giải quyết một cách triệt để và hiệu quả cho tới khi Hệ thống đánh số điện tử ra đời

Hệ thống số điện tử (ENUM) là hệ thống chuyển đổi địa chỉ điện tử từ số điện thoại truyền thống sang các dạng định danh thân thiện với dịch vụ Internet,

có thể được quản lý, lưu trữ, truy vấn, mở rộng theo phương thức của các dịch

vụ Internet vốn được coi là rất đơn giản, hiệu quả và dễ phát triển

Việc hình thành xây dựng Hệ thống số điện tử xuất phát từ ý tưởng xây dựng một hệ thống thông tin truy vấn giống như hệ thống trang vàng điện tử, qua đó từ một yếu tố có sẵn duy nhất với từng cá thể tham gia hoạt động mạng (ở đây chọn là số điện thoại, theo chuẩn do ITU quy định và đã được tất cả các

ra toàn cầu cũng như mở rộng cho các ứng dụng trừu tượng chưa có tại thời điểm hiện tại, khó có thể cung cấp cho các môi trường ngôn ngữ, môi trường thông tin tích hợp khác nhau Hệ thống số điện tử (hay công nghệ chuyển đổi

số điện thoại) ra đời, bằng việc gắn các hoạt động lưu trữ và truy vấn với hệ thống máy chủ dịch vụ tên miền DNS đã giải quyết được các khiếm khuyết nói trên

Việc ứng dụng Hệ thống số điện tử sẽ có thể ánh xạ một số điện thoại tới các dịch vụ hay tài nguyên mạng trong DNS, ví dụ như có thể ánh xạ một số điện tử ENUM vào số điện thoại để bàn, số fax, voicemail, số Mobile khác, hay tới các địa chỉ Email, trang chủ Web, hoặc các loại hình dịch vụ hay tài nguyên khác được định nghĩa với định danh URL Trong trường hợp tối ưu, các số điện thoại bất kỳ đều có thể được ánh xạ 1 - 1 trong cùng hệ thống DNS toàn cầu và do đó có thể tương tác qua lại được với nhau Qua đó, từ số điện thoại, qua truy vấn hệ thống số điện tử, ứng dụng sẽ biết được thủ tục giao tiếp cần sử dụng, địa chỉ tài nguyên đích được truy vấn và các thông số khác để thực hiện các kết nối

Với ý nghĩa và khả năng áp dụng thực tiễn cao, việc áp dụng Hệ thống số điện tử này được xem như là một tất yếu trong tương lai và nằm trong quá trình hội tụ giữa Viễn thông và Internet

Để có một cái nhìn tổng thể về khả năng áp dụng của đề tài vào thực tế, luận văn này sẽ tập trung vào nghiên cứu tổng quan về Hệ thống số điện tử, các vấn đề kỹ thuật công nghệ bản chất của Hệ thống số điện tử, cũng như các phương pháp ứng dụng hệ thống này trong quá trình hội tụ giữa viễn thông và Internet; vai trò của hệ thống DNS trong việc xây dựng hệ thống số điện tử và phương thức truy vấn hệ thống số điện tử sử dụng DNS

Ngoài ra, luận văn nghiên cứu việc xây dựng một mô hình thử nghiệm hệ thống này cùng dịch vụ VoIP để chứng minh khả năng hoạt động thực tế của

Hệ thống số điện tử

Về cấu trúc, luận văn gồm có phần mở đầu, 3 chương nội dung và phần kết luận

- Phần mở đầu: Đặt vấn đề, ý nghĩa, phương pháp luận, phạm vi nghiên cứu của đề tài và tóm tắt nội dung các chương