muticast hinh anh

Lập trình Java: Muticast hình ảnhGiảng viên hướng dẫn: Lê Đức Trị

Đại Học Quốc Gia Tp.HCM

Trường Khoa Học Tự Nhiên Tp. HCM

Khoa Điện Tử Viễn Thông

Đề tài: Multicast Hình Ảnh

Nhóm:

Ngô Đức Phú 0720143

Nguyễn Vũ Linh 0720137

Hoàng Anh Khoa 0720113

Lâm Thị Bé Vàng 0720138

Giáo Viên hướng dẫn:

Ths. Lê Đức Trị

1


MỤC LỤC

1. GIỚI THIỆU...........................................................................................................21.1 Giới thiệu.........................................................................................................21.2 Multicast là gì?.................................................................................................21.3 Multicast Scoping............................................................................................31.4 Multicast Group Management.........................................................................51.5 Multicast Distribution Trees............................................................................71.6 Các vấn đề với Unicast....................................................................................81.7 Địa chỉ multicast..............................................................................................9

1.8 Hình ảnh ……………………………………………………………………102. MỤC TIÊU...........................................................................................................103. ĐÁNH GIÁ...........................................................................................................113.1 Cơ chế hoạt động:..............................................................................................11

3.2 Phần Server....................................................................................................153.2.1 Các chức năng:.......................................................................................153.2.2 Phân tích chức năng:...............................................................................163.2.3 Sơ đồ hoạt động :....................................................................................16

3.3 Phần Client.....................................................................................................173.3.1 Các chức năng:.......................................................................................183.3.2 Phân tích chức năng:...............................................................................183.3.3 Sơ đồ hoạt động:.....................................................................................19

4. CHƯƠNG TRÌNH................................................................................................204.1 Phần Server TCP............................................................................................21

4.1.1 Đợi client kết nối vào.............................................................................214.1.2 Gửi lệnh tạo file và nghe client trả lời....................................................214.1.3 Gửi dữ liệu..............................................................................................224.1.4 Gửi lệnh thông báo đã gửi xong và nghe client trả lời...........................224.1.5 Gửi lại những gói dữ liệu đã mất............................................................22

4.2 Phần Client TCP............................................................................................234.2.1 Kết nối server và gửi thông tin lên server...............................................234.2.2 Nhận lệnh tạo file và trả lời server.........................................................234.2.3 Nhận dữ liệu phân tích và ghi vào file....................................................234.2.4 Nhận thông báo từ server và trả lời server..............................................244.2.5 Nhận dữ liệu mất....................................................................................24

4.3 Phần kết nối UDP...........................................................................................255.KẾT QUẢ

5.1 Kết quả................................................................................................................315.2 Hướng phát triển............................................................................................32

6. TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................................337. GIAO DIỆN VÀ HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG CHƯƠNG TRÌNH:......................33

7.1 Server.............................................................................................................347.2 Client..............................................................................................................367.3 Server............................................................................................................36 7.4 Client..............................................................................................................36

2


1. GIỚI THIỆU

1.1 Giới thiệu

Ngày nay mạng máy tính đã phát triển với tốc độ rất nhanh chóng và

việc trao đổi thông tin trên mạng là điều tất yếu. Cùng với tốc độ phát triển

là sự ra đời của nhiều công nghệ mạng, các công nghệ này sử dụng các giao

thức kết nối khác nhau (TCP, UDP: tuỳ vào mục đích sử dụng), làm cho

việc trao đổi dữ liệu trên mạng được nhanh chóng, chính xác và hiệu quả.

Multicast ra đời cũng nhằm phục vụ cho một trong những mục đích trên.

Để trao đổi dữ liệu Multicast sử dụng giao thức UDP. Điểm mạnh của

multicast là có thể truyền tải dữ liệu với tốc độ cao và dữ liệu chỉ gửi đi một

lần.

Có 2 loại ứng dụng multicast chính:

- Ứng dụng không cần khôi phục dữ liệu mất: Ví dụ như những ứng

dụng truyền tải hình ảnh và âm thanh, có thể méo dạng ở mức cho

phép.

- Ứng dụng cần khôi phục dữ liệu mất: Ví dụ như ứng dụng Ghost của

Synmantec hoặc Multicast truyền nhận của chúng ta. Trong những

ứng dụng này cần đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu, nếu chỉ cần mất

một bit thì dữ liệu của chúng ta sẽ bị hỏng nên cần có cơ chế khôi

phục dữ liệu. Do UDP thì không có cơ chế tự khôi phục dữ liệu nên

phần mềm phải đảm nhiệm vai trò này.

1.2 Multicast là gì?

Multicast là công nghệ dùng để truyền tải dữ liệu từ một nguồn đến

một nhóm máy tính muốn nhận dữ liệu đó (một tiến trình gửi và nhiều tiến

trình nhận). Để nhận dữ liệu thì các máy thành viên của nhóm cần kết nối

đến một địa chỉ Multicast và dữ liệu nguồn sẽ gửi dữ liệu lên đó.

3


Từ một khía cạnh nào đó thì multicast giống như hệ thống radio hay

TV. Nếu kênh được phát đi chúng ta có thể đồng thời nghe hoặc xem cùng

một kênh giống như những người khác.

Ví dụ mô hình multicast:

Ví dụ multicast và unicast:

4


Ba kỹ thuật trong việc quản lí sự phân phát multicast trên mạng là:

scoping, group management, và distribution trees.

1.3 Multicast Scoping

IP Multicast sử dụng một tham số Time To Live (TTL) trong header

từng gói dữ liệu của các ứng dụng IP Multicast. Các router căn cứ vào giá

trị TTL của gói dữ liệu này để quyết định xem gói dữ liệu này có được

phép đi qua hay không. Khi chúng ta đặt giá trị TTL trong một ứng dụng IP

Multicast là n thì những gói dữ liệu này không thể đi quá n router. Ví dụ,

nếu chúng ta đặt Site Server's Active Channel Multicaster có giá trị TTL

tới 16, để đảm bảo rằng Site Server's Active Channel Multicaster không

vượt qua quá 16 router. Đúng như trong unicast, mỗi thời gian một

multicast router chuyển một gói multicast, router giảm bớt giá trị TTL của

gói dữ liệu đi một đơn vị. Nếu giá trị TTL =0 thì router sẽ huỷ gói dữ liệu

này. Trên mỗi interface (cổng giao tiếp mạng) của router chúng ta có thể

quy định giá trị TTL mặc định. Ví dụ, nếu chúng ta đặt ngưỡng TTL là 10

5


trên một interface thì chỉ những gói dữ liệu với giá trị TTL lớn hơn 10 mới

có thể đi qua được interface đó.

Cơ bản multicast scoping có hai khuyết điểm:

- Việc xác định một giá trị TTL thích hợp cho một ứng dụng

multicast là khó khăn

- Nếu người nào đó đặt ngưỡng TTL theo thói quen trên các

interface của router thì phạm vi hoạt đông của những ứng dụng

multicast có thể không đoán trước được.

Để khắc phục được những giới hạn này, the Internet Engineering

Task Force (IETF) đưa ra Administratively Scoped IP Multicast như là một

chuẩn Internet RFC 2365 in July 1998. IETF có những địa chỉ IP multicast

được chỉ định trong khoảng 239.0.0.0 và 239.255.255.255 như là những địa

chỉ administratively scoped cho việc sử dụng mạng cục bộ. Chúng ta có thể

cấu hình các router hỗ trợ các địa chỉ administratively scoped trên các

đường bên trong mạng của chúng ta để hạn chế vùng multicast riêng của

chúng ta. Chúng ta cũng có thể định nghĩa nhiều vùng multicast được cô

lập trong mạng của chúng ta như thế dữ liệu multicast sẽ chỉ di chuyển

trong vùng được chỉ định.

1.4 Multicast Group Management

6


Một multicast network chỉ chuyển dữ liệu multicast cho các mạng

con có các máy nhận nằm trong một nhóm multicast tương ứng trong một

vùng multicast. Sự chuyển dữ liệu có chọn lọc này là sự khác biệt lớn nhất

giữa multicast và broadcast (broadcast gửi dữ liệu tới tất các mạng con).

Để chuyển dữ liệu multicast tới các máy nhận trong một vùng

multicast, router cần thông tin về sự tham gia của các thành viên trên các

mạng con cục bộ của chúng. Một router trên mỗi mạng con sẽ gửi định kỳ

các thông điệp (message) tới tất cả các máy tính trên mạng con cục bộ. Các

máy tính trên mạng con cục bộ trả lời các messages này của router. Bằng

cách này router sẽ xây dựng cho mình một bảng thông kê các thành viên

của nhóm mà chúng có liên quan. Khi các thành viên của nhóm khác nhận

một thông báo máy tính thành viên thì các thành viên của nhóm hoãn các

báo cáo tham gia của chúng và đợi một biến chu kỳ thời gian. Thời gian đợi

này làm giảm lưu thông báo cáo tham gia và thời gian xử lí của router.

Miễn là một router biết rằng một nhóm các thành viên trên mạng con cục

bộ, router chuyển dữ liệu multicast tới mạng con đó và các thành viên của

nhóm khác sẽ nhận dữ liệu multicast. Khi một thành viên mới muốn join

một nhóm, thành viên không cần đợi câu hỏi tiếp theo từ router. Thay vào

đó, thành viên mới ngay lập tức gửi một báo cáo tham gia như là sự trả lời

tới câu hỏi tham gia. Khi router nhận báo cáo này, ngay lập tức nó chuyển

dữ liệu multicast tới mạng con mà trên đó thành viên mới hiện diện nếu

thành viên mới là thành viên đầu tiên của nhóm mạng con multicast đó.

(Hình bên)

7


IETF đang làm việc trên IGMPv3 để cải tiến IGMPv2. IGMPv3 sẽ

bao gồm các đặt tính mới. Một trong các đặc tính mới là xác nhận được

máy tính nào trong nhóm sẽ nhận dữ liệu từ nguồn.

1.5 Multicast Distribution Trees

Sử dụng thông tin thành viên IGMP của router, một multicast

routing protocol xây dựng một distribution tree để chuyển dữ liệu multicast

từ một nguồn đến nhóm multicast. Có hai loại distribution tree: source-

based và shared.

Khi router kết nối đến nguồn để nhận gói dữ liệu multicast đầu tiên,

router sẽ chuyển gói dữ liệu đến các đỉnh của mạng để tìm máy nhận. Sau

khi kiểm tra IGMP nếu một router trên mạng không tìm thấy máy nhận nào,

router đó sẽ gửi một thông điệp prune (prune message) đến router cha gần

nó nhất trên đường đến nguồn. Prune message sẽ loại router đó. Một

distribution tree chỉ chứa những router có máy nhận trên nhánh. Giao thức

này sẽ gửi tiến trình broadcast and prune một cách định kỳ trong lúc

multicast cập nhật distribution tree và phản hồi đến các thành viên.

Một multicast routing protocol sử dụng tiến trình broadcast-and-

prune để thiết lập một source-based tree là một giao thức broadcast-and-

prune. Bởi vì giao thức broadcast-and-prune làm cho broadcast tuần hoàn,

những giao thức này chỉ thích hợp cho việc sử dụng trong những môi

trường LAN có nhiều băng thông và nhiều máy nhận. Sự bất lợi khác của

việc sử dụng giao thức broadcast-and-prune là nếu hai nguồn khác nhau gửi

dữ liệu cho cùng một nhóm multicast thì giao thức đó phải tạo ra một

source-based distribution tree cho mỗi nguồn

8


Trái ngược với source-based tree, shared-tree có thể hỗ trợ nhiều

nguồn dữ liệu multicast tới cùng một nhóm multicast sử dụng cùng

distribution tree. Shared tree thích hợp cho môi trường có máy nhận phân

tán rải rát trên một băng thông nhỏ trong môi trường WAN. Một giao thức

shared-tree hoặc tự động chọn hoặc để cho người quản trị mạng định nghĩa

gốc của một shared tree trong một mạng. Gốc là một router, được biết như

là một điểm trung tâm (core) hoặc điểm gặp nhau (rendezvous point). Các

gốc thường là trung tâm của các nhóm multicast. Khi một router của nguồn

nhận dữ liệu multicast thì router sẽ chuyển dữ liệu tới điểm trung tâm của

nhóm multicast. Điểm trung tâm sẽ chuyển dữ liệu tới tất cả các máy nhận

trong nhóm. Shared tree không thiết lập việc sử dụng broadcast-and-prune

để tìm nhóm thành viên nhưng phụ thuộc vào tất cả các thành viên kết nối

vào cây. Khi một router tìm thấy một nhóm thành viên thông qua viêc kiểm

tra IGMP, router sẽ gửi yêu cầu kết nối đến điểm trung tâm. Điểm trung

tâm hoặc router trung gian sẽ trả lời yêu cầu với một kết nối ack và gửi ack

đến router yêu cầu.

1.6 Các vấn đề với Unicast

9


Unicast không giống như Multicast. Khi ta gửi một gói dữ liệu

(packet) nếu chỉ có một tiến trình gửi và một tiến trình nhận thì đây chính là

unicast. Có hai giao thức truyền dữ liệu chính trên mạng là: TCP và UDP.

TCP chính là unicast. UDP có thể là unicast trong trường hợp chúng ta gửi

những packet UDP và chỉ có một tiến trình nhận duy nhất. Trường hợp

ngược lại nó có thể là broadcast hoặc multicast.

Unicast thống lĩnh trên mạng internet trong nhiều năm cho đến năm

1993 khi mà Multicast ra đời nó đã làm thay đổi vai trò truyền dữ liệu trên

mạng internet bởi những lợi ích mà nó đem lại. Những trang web mạnh ra

đời, mọi người có thể nghe và nhìn thấy nhau.

Với các công nghệ mạng ngày nay thì chúng ta có đủ khả năng tài

chính để chi trả cho những kết nối unicast đến tất cả những ai muốn truy

cập vào trang web của chúng ta. Tuy nhiên, nếu các ứng dụng web của

chúng ta tương trợ các dịch vụ âm thanh và hình ảnh thì chúng ta cần một

băng thông khổng lồ cho các ứng dụng này. Trước khi multicast ra đời thì

có 2 giải pháp: thiết lập một kết nối unicast riêng biệt đối với mỗi người

nhận hoặc sử dụng broadcast.

Giải pháp đầu tiên không thuận lợi vì mỗi kết nối đơn gửi dữ liệu âm

thanh/hình ảnh đều cần một băng thông lớn mà chúng ta có thể có hàng

trăm hoặc thậm chí hàng ngàn kết nối như vậy thì cả hệ thống mạng của

chúng ta có thể bị sụp đổ. Ví dụ Unicast video/audio transmission:

Broadcast dường như là một giải pháp nhưng nó chưa là giải pháp

tốt. Nếu chúng ta muốn tất cả các máy tính trong một mạng LAN nhận dữ

liệu đồng thời từ một máy gửi thì chúng ta có thể sử dụng broadcast. Những

10


dữ liệu sẽ được gửi đồng thời một lần đến tất cả các máy tính nhận theo địa

chỉ broadcast của mạng tương ứng. Vấn đề khó khăn chỉ xảy ra khi máy

tính gửi và máy tính nhận ở hai mạng LAN khác nhau, bởi vì các trang thiết

bị mạng lớp thứ 3 (router) không cho phép các gói dữ liệu có địa chỉ máy

đích là broadcast đi qua.

Giải pháp duy nhất còn lại là multicast. Thông qua multicast chúng

ta gửi dữ liệu đến một địa chỉ đặc biệt (giống như tần số của radio/video).

Tất cả các máy tính muốn nhận dữ liệu này đều phải kết nối đến địa chỉ đặc

biệt trên. Từ một khía cạnh nào đó thì multicast giống như broadcast. Điều

khác biệt cơ bản giữa chúng là dữ liệu multicast truyền được trên hệ thống

mạng còn broadcast chỉ hoạt động trong môi trường một mạng LAN duy

nhất. Ví dụ Multicast video/audio transmission :

1.7 Địa chỉ multicast

Địa chỉ Multicast là địa chỉ thuộc lớp D với các giá trị nằm trong

khoảng từ 224.0.0.0 239.255.255.255

11


Mỗi IP datagram có địa chỉ đích bắt đầu bằng 4 bits “1110” là một

IP Multicast datagram. 28 bits còn lại dùng để xác định nhóm (group) mà

datagram được gửi tới. Tương tự như việc chúng ta điều chỉnh tần số để

nghe một chương trình nào đó được phát ra trên tần số đó, chúng ta có thể

điều chỉnh để nhận được những packet gửi lên một nhóm multicast đã xác

định. Điều đó có ý nghĩa là các máy tính đã được kết nối với nhau vào một

nhóm trên interface đã được xác định.

1.8 Hình ảnh là gì?

Hình ảnh là tập hợp của vô số điểm ảnh nhỏ tạo thành hình ảnh. Độ sắc

nét của hình ành p thuộc số ượng điểm ảnh mà mắt ta (thiết bị) phân

giải cho pixel.

Do vậy, việc truyền hình ảnh có thể cho phép méo dạng cho phép, các

điểm ảnh có thể mất đi nhưng nhờ các thuật toán sửa lỗi sẽ phục hồi lại

điểm anh 2 lân cạnh mà không mất tính khác biệt với ảnh gốc. Giao thức

UDP sẽ là giao thức lượt chọn hàng đầu trong truyền dẫn hình ảnh.

Trong một số truyền đặc biệt thì người ta dùng TCP truyền hình ảnh.

2. MỤC ĐÍCH

Áp dụng các tính năng của công nghệ Multicast để xây dựng chương

trình Multicast hình ảnh dùng để truyền dữ liệu từ một máy tính (server) đến

đồng thời nhiều máy tính khác (client) trên một mạng LAN.

3. PHÂN TÍCH

3.1 Cơ chế:

12


Chương trình hoạt động theo mô hình client/server: Server chịu trách

nhiệm đọc và gửi dữ liệu, Client chịu trách nhiệm nhận và ghi dữ liệu.

Việc trao đổi dữ liệu trên mạng cần tạo ra các kết nối. Có hai giao thức

tạo kết nối trên mạng: TCP và UDP

- TCP là kết nối tin cậy, dữ liệu được gửi đến máy đích một cách

tuần tự và trên một mạch ảo duy nhất. TCP có cơ chế tự kiểm tra

lỗi và khôi phục dữ liệu trong trường hợp dữ liệu bị mất hoặc lỗi.

- UDP là kết nối không tin cậy, dữ liệu đi từ nguồn đến đích theo

nhiều đường khác nhau và không theo thứ tự. Khi dữ liệu được gửi

đi máy tính nguồn sẽ không quan tâm và không biết được dữ liệu

có đến đích nguyên vẹn và theo đúng thứ tự hay không. UDP

không có cơ chế tự kiểm tra lỗi và khôi phục dữ liệu. Đây là trở

ngại lớn nhất cho những ứng dụng được xây dựng trên nền tảng

kết nối UDP, bởi vì sự mất mát và lỗi của dữ liệu trong quá trình

truyền tải là không tránh khỏi. Để giải quyết vấn đề này chúng ta

cần phải tự xây dựng cho mình một cơ chế kiểm tra lỗi và khôi

phục dữ liệu.

Trong ứng dụng Muticast hình ảnh, chúng ta sử dụng cả 1 loại kết nối

UDP, trong một trường hợp nâng cao hiệu quả và tính toàn vẹn của dữ liệu

TCP là sự lưạ trong quá trình gửi và nhận

TCP được sử dụng trong những kết nối đòi hỏi sự chính xác, như việc

trao đổi thông tin giữa client và server hoặc việc kết nối từ client đến server.

Dung lượng thông tin trao đổi trong những kết nối TCP này rất nhỏ nên không

làm ảnh hưởng nhiều đến tốc độ của chương trình mà còn làm tăng hiệu quả

của nó. Điều đó có nghĩa là kết nối TCP được sử dụng để gửi các thông báo

giữa client và server.

UDP được sử dụng để gửi dữ liệu từ server đến client. Quá trình này

chiếm nhiều thời gian và băng thông nhất, đồng thời sự mất mát và lỗi của dữ

liệu xảy ra chủ yếu trong giai đoạn này.

Dữ liệu UDP gửi từ nguồn đến đích đi theo nhiều đường khác nhau.Vấn

đề đặt ra là làm sao máy đích biết được gói dữ liệu nào là trước dữ liệu nào là

13


sau mà sắp xếp cho đúng thứ tự và làm sao biết được gói dữ liệu đó có đầy đủ

hay không.

Như chúng ta đã biết độ lớn tối đa của một gói dữ liệu trao đổi trên

mạng hiện nay là 64KB, nhưng file mà ta cần truyền có độ lớn gấp nhiều lần so

với một gói dữ liệu. Như vậy thì chúng ta cần chia file này ra thành nhiều phần

có độ lớn thích hợp để gửi qua mạng. Đồng thời để cho máy đích kiểm tra được

sự mất mát và lỗi mà sắp xếp dữ liệu theo đúng thứ tự, chúng ta cần định nghĩa

ra một cấu trúc dữ liệu mới như sau:

Packet gồm 3 phần:

- Phần header gồm có: COMMAND, INDEX và LENGTH

- Phần nội dung: DATA

- Phần kiểm tra lỗi: CRC

Trong đó:

COMMAND có độ lớn 1byte: là thông số của packet. Nếu COMMAND

= 1 thì packet này thông báo cho client biết đây là gói dữ liệu cuối cùng. Nếu

COMMAND = 2 thì DATA là dữ liệu của file copy.

INDEX có độ lớn 4bytes (int): là chỉ số của packet. Mỗi packet có một

chỉ số riêng. Số này cũng chính là số thứ tự của gói dữ liệu khi gửi. Các máy

đích sẽ sử dụng chỉ số này để sắp xếp các gói dữ liệu vào vị trí tương ứng trong

file.

LENGTH có độ lớn 4bytes (int): là chiều dài của toàn packet.

DATA là dữ liệu được lấy từ file (mảng byte).

CRC có độ lớn 8 bytes: là dữ liệu dùng để client kiểm tra tính toàn vẹn

của gói dữ liệu. Nghĩa là client sẽ so sánh số CRC của packet mà server gửi với

CRC mà client tính được dựa trên các giá trị trong gói dữ liệu mà nó nhận

được. Nếu hai số này bằng nhau thì packet này toàn vẹn, ngược lại gói dữ liệu

COMMAND INDEX LENGTH

DATA

CRC

14


lỗi. Để tính số CRC ta dùng đối tượng CRC32 trong Java. Đối tượng này sẽ

update lần lươt các giá trị COMMAND, INDEX, LENGTH, DATA vào đối

tượng CRC32 và nó sẽ lấy ra một số có chiều dài 8bytes (long) số này chính là

CRC. Số này sẽ được đóng gói vào phần cuối của packet. Client sẽ dựa vào số

CRC này để kiểm tra packet có đầy đủ không.

Ví dụ:

CRC32 crc = new CRC32();

crc.update(COMMAND);

crc.update(INDEX);

crc.update(LENGTH);

crc.update(DATA);

long CRC = crc.getValue(); // Số CRC

Để kiểm tra thứ tự của gói dữ liệu client sẽ dựa vào số INDEX. Nếu

INDEX nhỏ thì packet này là trước (INDEX là vị trí của DATA trong file).

Dùng đối tượng RandomAccessFile của Java để lấy dữ liệu (DATA) từ

file và ghi vào file. Vì đối tượng này cho phép ta lấy từng mảng byte từ một vị

trí bất kỳ nào đó của file và cho phép ghi vào một vị trí xác định nào đó trong

file. Khi lấy một DATA nào trong file thì ta đặt cho DATA đó một số INDEX.

Cách lấy dữ liệu từ file:

// tạo ra đối tượng RandomAccessFile và truyền vào file cần lấy hay

ghi //dữ liệu

RandomAccessFile raFile = new RandomAccessFile(file, “r”);

while(byteRead>0){

raFile.seek(INDEX); // hàm seek dùng để di chuyển con trỏ

đến //một vị trí INDEX trong file. Vị trí này chính là số INDEX của

DATA

INDEX++; // tăng INDEX lên một đơn vị

byteRead = raFile.read(buffer, 0, byteRead); // dùng để lấy

DATA từ file.

}

15


Cách ghi dữ liệu vào file:

this.raFile.seek(INDEX); // trước khi ghi dữ liệu raFile sẽ di chuyển

con trỏ đến INDEX. INDEX lấy từ packet vừa nhận

this.raFile.write(data, 0, length);// hàm này dùng để ghi dữ liệu vừa

nhận được vào file tại vị trí INDEX.

Chúng ta đã xây dựng được một cấu trúc dữ liệu. Vậy làm cách nào

để chuyển gói dữ liệu này qua mạng?

Java cung cấp cho chúng ta đối tượng Serializable dùng để truyền

dữ liệu trên mạng. Muốn truyền đối tượng nào qua mạng chỉ cần đối tượng

đó hiện thực (implements) đối tượng Serializable là nó có khả năng trao đổi

trên mạng. Nhưng sau khi kiểm tra chúng tôi thấy rằng nếu dùng đối tượng

Serializable thì độ lớn của đối tượng hiện thực nó tăng lên khá nhiều so với

dữ liệu thực tế cần gửi. Điều này làm giảm tốc độ của chương trình vì nó

mất nhiều thời gian gửi hơn. Do đó dùng đối tượng Serializable không hiệu

quả.

Cách giải quyết tốt nhất là làm thế nào để cho độ lớn của gói dữ liệu

khi gửi bằng độ lớn thực tế của nó và việc thao tác trên các trường của gói

dữ liệu này được dễ dàng.

Để đóng gói và lấy các thành phần của packet ta xây dựng đối tượng

ByteStream. Đối tượng này cung cấp các phương thức reader và writer để

ghi các thành phần vào packet và đọc các thành phần này ra.

Các phương thức reader:

public byte readByte() // đọc 1 byte

public short readShort() // đọc 2 bytes

public int readInt() // đọc 4 bytes

public long readLong()// đọc 8 bytes

public byte[] readArray(int len) // đọc một mảng bytes

public long readCRC() // đọc số CRC 8 bytes.

Các phương thức writer:

16


public void writeByte(byte b) // ghi 1 byte

public void writeShort(short s) // ghi 2 bytes

public void writeInt(int i) // ghi 4 bytes

public void writeLong(long l) // ghi 8 bytes

public void writeArray(byte[] array) // ghi mang bytes array

Như đã giới thiệu điểm mạnh của multicast là dùng kết nối UDP để gửi

dữ liệu một lần lên địa chỉ multicast những client nào muốn nhận dữ liệu thì chỉ

kết nối vào địa chỉ multicast này và nhận dữ liệu. Địa chỉ multicast này là một

địa chỉ thuộc lớp D. Nếu dùng kết nối TCP thì mỗi client muốn nhận dữ liệu

phải tạo và duy trì một kết TCP giữa client và server. Nếu có hàng trăm hoặc

hàng ngàn kết nối được duy trì như vậy phải cần một băng thông rất lớn làm

như vậy thì hệ thống mạng của chúng ta có thể sụp đổ.

Quá trình gửi và nhận dữ liệu của file sử dụng kết nối UDP(multicast)

để thực hiện việc kết nối vào địa chỉ multicast, gửi và nhận dữ liệu lên địa chỉ

đó. Để thực hiện kết nối và gửi dữ liệu multicast Java cung cấp hai lớp

MulticastSocket và DatagramPacket để sử dụng dễ dàng.

Ví dụ:

Gửi dữ liệu:

MulticastSocket ms = new MulticastSocket();

// data là phần dữ liệu cần gửi đi.

DatagramPacket dp = new DatagramPacket(data, data.length, ia,

port);

//Kết nối vào nhóm multicast với địa chỉ ia thuộc lớp D.

ms.joinGroup(ia);

// gửi dữ liệu dp

ms.send(dp);

Nhận dữ liệu:

MulticastSocket ms = new MulticastSocket( port );

// tạo một đối tượng DatagramPacket

17


DatagramPacket dp = new DatagramPacket(data, length);

//Kết nối vào nhóm multicast với địa chỉ ia trùng với địa chỉ của máy

//gửi

ms.joinGroup(ia);

// Nhận dữ liệu

ms.receive(dp);

Việc kiểm tra các packet bị mất và yêu cầu server gửi lại có 2 giải pháp:

- Kiểm tra packet mất trong lúc nhận và yêu cầu server gửi lại ngay

packet này.

- Kiểm tra packet mất trong lúc nhận và yêu cầu server gửi lại khi

client đã nhận xong dữ liệu.

Giải pháp thứ nhất không hiệu quả vì nó sẽ làm giảm tốc độ của chương

trình. Nếu làm như vậy thì cứ mỗi client bị mất thì sẽ yêu cầu server gửi lại, có

thể có nhiều client mất những packet giống nhau như vậy server sẽ gửi lại

những packet đó nhiều lần điều này không cần thiết và nó làm giảm hiệu quả

của chương trình.

Giải pháp thứ hai hiệu quả hơn vì khi các client nhận xong dữ liệu một

lần rồi mới yêu cầu server gửi lại những packet đó. Như vậy server sẽ kiểm tra

tất cả các yêu cầu gửi packet mất của từng client rồi mới gửi lại những packet

đó một lần. Do đó làm tăng tính hiệu quả của chương trình.

Phương pháp kiểm tra packet:

Khi nhận được packet, ta dùng đối tượng ByteStream để tách dữ liệu ra

thành nhiều thành phần gồm: COMMAND 1byte, INDEX 4bytes, LENGTH

4bytes, DATA tuỳ thuộc vào server gửi, CRC 8bytes.

Kiểm tra tính chính xác của packet ta dựa vào số CRC nhận được và số

CRC ta sẽ tính khi nhận được packet này. Để tính số CRC ta dùng đối tượng

CRC32 trong Java. Để lấy được giá trị CRC ta cũng lần lượt update các giá trị

COMMAND, INDEX, LENGTH, DATA vừa nhận được vào đối tượng

CRC32 rồi sau đó lấy ra giá trị CRC này và so sánh nó vói số CRC lấy được từ

18


packet vừa nhận nếu chúng bằng nhau thì packet này đầy đủ và client sẽ ghi

phần DATA vào vị trí INDEX của file đã tạo. Nếu sai nghĩa là packet này sai

thì client sẽ đưa packet này vào danh sách các packet mất.

3.2 Phần Server

3.2.1 Các chức năng

3.2.2 Phân tích chức năng

- Listen Client Connect:

Khi nhấn nút accept thì usecase này hoạt động để chờ client kết

nối vào. Khi có một client kết nối vào, server sẽ lấy thông tin của

client này bao gồm IP và tên máy. Usecase này kết thúc khi nút

start copy được nhấn hoặc sau thời gian time out.

Sau khi kết thúc thì usecase Send Create File hoạt động.

- Listen Client Response:

Usecase này hoạt động sau khi usecase Send Create File hoặc

usecase Send Close File kết thúc. Usecase này dùng để nhận thông

tin phản hồi từ client và lấy những dữ liệu từ thông tin này.

Usecase kết thúc khi dữ liệu được lấy ra.

- Send Create File:

19


Khi nhấn nút Start copy thì usecase này hoạt động để gửi lệnh tạo

file đến client (thông tin này bao gồm đường dẫn và tên file).

Usecase kết thúc khi gửi xong.

Khi usecase này kết thúc thì usecase Listen Client Response hoạt

động.

- Send Packet:

Khi usecase Listen Client Response kết thúc thì Send Packet thi

hành. Usecase này dùng để gửi từng packet đến tất cả client mà

server đã ghi nhận. Usecase này kết thúc khi dữ liệu đã gửi xong.

Khi usecase này kết thúc thì usecase Close File hoạt động.

- ReSend Packet:

Khi usecase Send Packet và usecase Listen Client Response kết

thúc. Server sẽ kiểm tra xem có client nào yêu cầu gửi những dữ

liệu đã mất hay không nếu có thì usecase ReSend Packet hoạt

đông để gửi lại tất cả những packet đã bị mất.

Khi usecase này kết thúc thì usecase Close File hoạt động.

- Send Close File:

Hoạt động khi usecase Send Packet hoặc ReSend Packet kết thúc.

Usecase này dùng để thông báo cho client biết sever đã gửi xong

dữ liệu. Khi gửi thông báo xong usecase kết thúc.

Khi usecase này kết thúc thì usecase Listen Client Response hoạt

động.

3.2.3 Sơ đồ hoạt động

20


3.3 Phần Client

3.3.1 Các chức năng

3.3.2 Phân tích chức năng:

- Send Client Info:

Sau khi nhập địa chỉ ip server và nhấn nút accept thì usecase hoạt

động. Client sẽ lấy địa chỉ và tên máy của mình và gửi đến server.

Sau khi gửi usecase sẽ kết thúc.

- Response Server:

21


Usecase bắt đầu khi usecase Receive Create File Command hoặc

usecase Receive Close File kết thúc. Usecase này sẽ phản hồi

thông tin lên server. Thông tin này có thể là báo cho server biết file

có tạo được hay không hoặc báo cho server biết đã nhận được lệnh

close file hay chưa hoặc là gửi lên danh sách các packet đã bị mất

khi nhận. Usecase kết thúc khi thông tin được gửi lên server.

- Receive Create File Command:

Sau khi usecase Send Client Info kết thúc thì usecase Receive

Create File Command thực hiện. Usecase này sẽ nhận lệnh tạo file

và sẽ dựa vào thông tin của server gửi đến và tạo file. Usecase kết

thúc khi đã tạo xong file hoặc không thể tạo file.

- Receive Packet:

Sau khi phản hồi cho server biết đã tạo xong file, usecase Receive

Packet hoạt động. Usecase này sẽ nhận packet từ server, phân tích

những packet này và ghi dữ liệu vào file vừa tạo được. Usecase kết

thúc khi client nhận được lệnh close file từ server.

- Receive Packet Lost:

Sau khi usecase Receive Packet kết thúc client sẽ kiểm tra xem có

packet nào bị mất không, sau đó sẽ gửi thông tin lên server. Nếu có

packet bị mất thì thông tin này chứa nhưng packet đã bị mất Sau

khi gửi thì usecase Receive Packet Lost hoạt động. Usecase này sẽ

nhận những packet mất của mình và ghi những packet này vào file

đã tạo. Usecase này kết thúc khi usecase Receive Close File hoạt

động.

- Receive Close File:

Usecase này hoạt động cùng với sự hoạt động của usecase Receive

Packet hoặc Receive Packet Lost. Usecase này sẽ nhận lệnh close

22


file từ server và sẽ kết thúc usecase Receive Packet hoặc Receiver

Packet Lost.

3.3.3 Sơ đồ hoạt động

4. THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH

4.1 Phần Server

Quá trình hoạt động của server chia làm 5 giai đoạn sau:

Giai đoạn 1: Đợi client kết nối vào.

Giai đoạn 2: Gửi lệnh tạo file và nghe client trả lời có tạo được file hay

không.

Giai đoạn 3: Gửi dữ liệu

Giai đoạn 4: Gửi lệnh thông báo đã gửi xong và nghe client trả lời

Giai đoạn 5: Gửi lại những gói dữ liệu đã mất mà client yêu cầu. Sau đó

trở về giai đoạn thứ 4. Lặp cho đến khi không còn client

nào yêu cầu gửi dữ liệu.

4.1.1 Đợi client kết nối vào

23


Mở một cổng TCP để nhận thông tin của các client gửi đến. Kết nối

TCP này đồng thời cũng kiểm tra xem client và server có kết nối được với

nhau hay không.

Server sẽ tạo ra một danh sách để lưu những thông tin của từng

client.

4.1.2 Gửi lệnh tạo file và nghe client trả lời

Khi nhấn nút start copy, server sẽ liệt kê trong danh sách đã lưu

có bao nhiêu client và sẽ gửi lệnh tạo file đến tất cả các client đó. Ứng

với mỗi client server sẽ tạo một kết nối TCP

Sau khi gửi server sẽ nghe client trả lời. Nếu client nào không tạo

được file hoặc quá trình tạo kết nối TCP không thành công thì server sẽ

loại bỏ những thông tin của client này trong danh sách.

Sau khi nghe client trả lời server sẽ bước vào giai đoạn gửi dữ

liệu.

4.1.3 Gửi dữ liệu

Giai đoạn này sử dụng kết nối UDP (multicast) để thực hiện việc

kết nối vào địa chỉ multicast và gửi dữ liệu lên đó. Để thực hiện kết nối

và gửi dữ liệu ta sử dụng hai lớp MulticastSocket và DatagramPacket.

Để kết nối vào nhóm multicast thì ta gọi phương thức

joinGroup() và truyền vào phương thức này một địa chỉ lớp D. Tất cả

các host (cả server và client) tham gia vào quá trình gửi nhận dữ liệu đều

phải kết nối vào cùng địa chỉ này.

Để gửi dữ liệu đi thì cần tạo ra một đối tượng DatagramPakect.

Sau đó dùng phương thức send và truyền đối tượng DatagramPacket vừa

mới tạo ra vào phương thức send của đối tượng MulticastSocket trên để

gửi.

Để gửi dữ liệu server sẽ cắt file cần gửi ra thành nhiều phần

(DATA), những phần này nhiều hay ít dựa vào độ lớn của gói dữ liệu

24


(packet) mà server gửi. Ứng với mỗi packet sẽ được đánh một chỉ số

(INDEX).

Để đóng gói các packet ta xây dựng một lớp ByteStream. Lớp

này dùng để ghi các thành phần COMMAND, INDEX, LENGTH,

DATA, CRC vào gói và lấy các thành phần đó ra.

Dữ liệu được cắt từ file sẽ được đánh số (INDEX) tuần tự từ

packet đầu tiên cho đến packet cuối cùng. Và server cũng sẽ gửi tuần tự

các gói này.

Sau khi gửi dữ liệu xong server sẽ bước vào giai đoạn gửi thông

báo và nghe client trả lời.

4.1.4 Gửi lệnh thông báo đã gửi xong và nghe client trả lời

Sử dụng kết nối TCP. Vì dữ liệu trao đổi trong giai đoạn này rất

nhỏ.

Giai đoạn này server gửi thông báo đã gửi xong packet cho tất cả

các client và nghe client trả lời và sẽ tạo ra một danh sách chứa các

packet bị mất của các client. Danh sách này chứa phần index của packet.

4.1.5 Gửi lại những gói dữ liệu đã mất

Server dựa vào danh sách các packet mất và lấy ra đúng những

dữ liệu đó đóng gói và gửi đến client. Quá trình gửi dữ liệu trong giai

đoạn này cũng giống như giai đoạn gửi dữ liệu.

4.2 Phần Client

Quá trình hoạt động của Client chia làm 5 giai đoạn:

Giai đoạn 1: Kết nối với server và gửi thông tin lên server gồm địa chỉ ip

và tên máy.

Giai đoạn 2: Nhận lệnh tạo file và trả lời cho server.

Giai đoạn 3: Nhận dữ liệu phân tích dữ liệu và ghi vào file đã tạo.

Giai đoạn 4: Nhận thông báo từ server và trả lời cho server.

25


Giai đoạn 5: Nhận dữ liệu bị mất phân tích và ghi vào file. Sau đó trở lại

giai đoạn 4. Lặp cho đến khi hết packet mất.

4.2.1 Kết nối server và gửi thông tin lên server

Tạo một kết nối TCP để gửi thông tin của client đến server. Kết

nối TCP này đồng thời cũng kiểm tra xem client và server có kết nối

được với nhau hay không.

Nếu không kết nối được với server chương trình sẽ thông báo lỗi.

4.2.2 Nhận lệnh tạo file và trả lời server

Sau khi gửi thông tin lên server, client sẽ tạo kết nối TCP để nghe

lệnh tạo file từ server khi nhận được lệnh tạo file client sẽ dựa vào

đường dẫn trong lệnh này mà tạo file.

Khi tạo xong file hoặc không tạo được thì client cũng gửi thông

báo lên server. Nếu file không tạo được hoặc kết nối TCP không thành

công thì client sẽ thông báo lỗi.

4.2.3 Nhận dữ liệu phân tích và ghi vào file

Giai đoạn này sử dụng kết nối UDP (multicast). Client sẽ kết nối

vào một địa chỉ lớp D đã định sẵn để nhận dữ liệu. Địa chỉ này chính là

địa chỉ mà server kết nối vào để gửi dữ liệu lên.

Để kết nối vào nhóm multicast thì ta gọi phương thức joinGroup

của đối tượng MulticastSocket và truyền vào phương thức này một địa

chỉ lớp D trùng với địa chỉ mà server đã gửi lên. Tất cả các host (cả

server và client) tham gia vào quá trình gửi nhận dữ liệu đều phải kết nối

vào cùng địa chỉ này.

Các dữ liệu nhận được là các packet có cấu trúc giống như cấu

trúc packet đã gửi.

Client sẽ lấy từng thành phần của packet này ra: COMMAND,

INDEX, LENGTH, DATA, CRC. Client sẽ tính lại số crc của packet

26


nhận được nếu số CRC vừa tính bằng với số CRC mà server gửi qua thì

client sẽ ghi phần DATA và vào vị trí INDEX của file đã tạo.

Trong quá trình nhận packet client sẽ kiểm tra sự mất mát dữ liệu,

nếu có dữ liệu mất thì client sẽ tạo ra một danh sách chứa các packet mất

này. Và sẽ yêu cầu server gửi lại những packet mất này.

4.2.4 Nhận thông báo từ server và trả lời server

Khi giai đoạn 3 bắt đầu thì client tạo một kết nối TCP để nghe

server gửi lệnh đóng file. Khi server gửi xong dữ liệu server sẽ kết nối

vào client để thông báo đã gửi xong file. Khi client nhận được thông báo

này thì sẽ kết thúc giai đoạn nhận dữ liệu. Sau đó client sẽ trả lời cho

server nếu trong quá trình nhận dữ liệu có mất mát thì client sẽ gửi danh

sách dữ liệu mất này đến server.

4.2.5 Nhận dữ liệu mất

Tương tự như quá trình nhận dữ liệu ở gian đoạn 3. Nhưng client

sẽ lọc những dữ liệu nào mà mình cần phải ghi. Vì khi server gửi những

dữ liệu mất nó sẽ gửi tất cả những packet mất của các client nên có thể

có những packet client nhận được không phải là của nó nên client phải

kiểm tra những dữ liệu này.

4.3 UDP kết nối truyền hình ảnh

Việc tiếp nhận các gói tin multicast có thể được chia thành các bước sau: 1. Trong bước đầu tiên trên socket multicast ist tạo ra bằng cách gọi MulticastSocket ()

trong đó có các cổng cắm là ràng buộc để làm tham số. 2. Bước tiếp theo là để tham gia vào nhóm Multicast.

Một nhóm Multicast được đại diện bởi một số IP từ 224.0.0.0 tới 239.255.255.255. To join the group the joinGroup() method is called. Để tham gia vào nhóm các joinGroup () phương thức được gọi.

3. Tạo một bộ đệm byte, DatagramPacket một đối tượng và gọi phương thức MulticastSocket nhận () để chấp nhận một gói tin datagram.

4. Sau khi nhận và xử lý các gói gói dữ liệu bằng cách gọi GetData () trên DatagramPacket bước cuối cùng là rời khỏi nhóm multicast và đóng socket multicast. Điều này được thực hiện bằng cách gọi leaveGroup phương pháp () và đóng () trên các socket multicast.

/ * Bước một * / int port = 4444; int port = 4444;

27


MulticastSocket ms = new MulticastSocket(port); MulticastSocket ms = new MulticastSocket (port);

/ * Bước hai * / String multicastAddress = "225.4.5.6"; MulticastAddress String = "225.4.5.6"; InetAddress ia = InetAddress.getByName(multicastAddress); InetAddress ia = InetAddress.getByName (multicastAddress); ms.joinGroup(ia); ms.joinGroup (ia);

/ * Bước ba * / DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buffer, buffer.length); DatagramPacket dp = new DatagramPacket (buffer, buffer.length); ms.receive(dp); ms.receive (dp); byte[] data = dp.getData(); byte [] data = dp.getData ();

/ * Bước bốn * / ms.leaveGroup(ia); ms.leaveGroup (ia); ms.close(); ms.close ();

Truyền gói tin multicast

TTL - Time To Live TTL - Time To Live

Chỉ định số router để vượt qua (hopcount) trước khi gói tin sẽ bị loại. Mỗi bộ định tuyến đi qua các gói tin sẽ lượng giảm TTL một. Các gói tin với TTL bằng không sẽ bị loại bỏ. Đối với MulticastSockets (trong Java) giá trị mặc định TTL là 1, có nghĩa là tất cả các gói tin sẽ ở lại trong cùng một mạng. Tham số này có thể được thay đổi bởi setTimeToLive gọi () trên một MulticastSocket Time To Live (TTL)

Truyền các gói tin multicast là một ít nhận được các gói dữ liệu dễ dàng hơn, nhóm A đã không được tham gia nếu các gói tin chỉ được gửi. Đây là những bước cần thiết để truyền tải một gói tin multicast:

1. Trong bước đầu tiên một InetAddress cho các quy định Multicast Group Địa chỉ IP được tạo ra.

2. Bước tiếp theo là xây dựng một ổ cắm dategram multicast và gói tin. 3. Điều duy nhất bây giờ đó là lại là gửi các gói dữ liệu trên các ổ cắm multicast và đóng

socket.

/ * Bước một * / String multicastAddress = "225.4.5.6"; MulticastAddress String = "225.4.5.6"; InetAddress ia = InetAddress.getByName(multicastAddress); InetAddress ia = InetAddress.getByName (multicastAddress);

/ * Bước hai * / int port = 4444; int port = 4444; ms = new MulticastSocket(); ms = new MulticastSocket (); DatagramPacket dp = new DatagramPacket(imageData, imageData.length, DatagramPacket dp = new DatagramPacket (imageData, imageData.length, ia, port); ia, port);

/ * Bước ba * / ms.send(dp); ms.send (dp); ms.close(); ms.close ();

28


Tạo Ảnh chụp màn hình

Gửi ảnh chụp màn hình qua mạng là khá thú vị vì nó cho chúng ta khả năng để hiển thị một bài thuyết trình hoặc nội dung của màn hình cho người khác. Tạo ảnh chụp màn hình trong Java ist rất dễ dàng. Từ Java 1,3 lớp Robot có sẵn, mà cũng cho chúng ta possiblity để tạo screenshot. Các createScreenCapture phương pháp () của lớp Robot có một hình chữ nhật mà xác định phần của màn hình để chụp. Trong trường hợp của chúng tôi, chúng tôi sẽ luôn luôn nắm bắt toàn bộ màn hình. Dưới đây là nguồn gốc cho các getScreenshot phương pháp () được sử dụng để có được ảnh chụp màn hình trong chương trình của chúng tôi.

công getScreenshot BufferedImage tĩnh () ném AWTException,

ImageFormatException, IOException {

Bộ công cụ bộ công cụ = Toolkit.getDefaultToolkit ();

Kích thước screenSize = toolkit.getScreenSize ();

Hình chữ nhật screenRect = new Rectangle (screenSize);

Robot robot = new Robot ();

BufferedImage hình = robot.createScreenCapture (screenRect);

trở lại hình ảnh;}

Đọc các hình ảnh từ các hệ thống tập tin

Trong addintion để gửi ảnh chụp màn hình ứng dụng cũng có thể gửi hình ảnh được lưu trữ trong hệ thống tập tin. Các ứng dụng sẽ đọc các định dạng ảnh JPEG từ một thư mục theo thứ tự ngẫu nhiên.

công getRandomImageFromDir BufferedImage tĩnh (File dir) throws IOException {String [] hình ảnh = dir.list (mới ImageFileFilter ());

int ngẫu nhiên = new Random () nextInt (images.length).

String FileName = dir.getAbsoluteFile () + File.separator + hình ảnh [ngẫu nhiên];

Tập tin imageFile = new File (tên tập tin);

trở lại ImageIO.read (imageFile);}

ImageFileFilter lớp thực hiện FilenameFilter{

boolean nào chấp nhận (File dir, String name){

String nameLc = name.toLowerCase ();

trở lại nameLc.endsWith (". jpg")? true : false; đúng: đúng;}}

Các giới hạn 65507 byte có thể được enought cho hình ảnh nhỏ, nhưng đối với ảnh chụp màn hình toàn màn hình nó sẽ không được đầy đủ. Nó sẽ có thể quy mô xuống các hình ảnh để chúng phù hợp với một gói UDP duy nhất nhưng điều này sẽ làm cho những hình ảnh khó xem.

29


Trong giải pháp của chúng tôi, chúng tôi sẽ chia ra các hình ảnh vào một cách thích hợp khối có kích thước và chuyển chúng qua mạng. Như đã đề cập ở trên UDP không có người điều khiển giao thông xây dựng bên trong, vì vậy chúng tôi phải chăm sóc cho chính mình.

Kiểm soát giao thông

Để chắc chắn rằng những hình ảnh truyền qua đường lát được tập hợp lại theo thứ tự đúng một số tiêu đề được thêm vào các gói UDP. Điều này sẽ làm giảm lượng dữ liệu có thể được chuyển giao trong một gói tin, nhưng đó phải được chấp nhận.

Người gửi quyết định kích thước của mỗi slize hình ảnh, sau đó nó sẽ gửi các slice người một qua mạng cùng với tiêu đề bổ sung thông tin mô tả ở trên. Theo thông tin được đưa ra trong thông tin tiêu đề bổ sung thu hình ảnh có thể xác định kích thước cuối cùng của hình ảnh, vị trí của dữ liệu hình ảnh hiện tại và thời tiết hình ảnh được hoàn thành.

Đoạn mã người gửi được hiển thị dưới đây:

while (true) {

BufferedImage hình = getScreenshot ();

30


hình = thu nhỏ (hình ảnh, scalingFactor);

byte [] imageByteArray = bufferedImageToByteArray (hình ảnh, OUTPUT_FORMAT);

gói int = (int) Math.ceil (imageByteArray.length / (float) DATAGRAM_MAX_SIZE);

int HEADER_SIZE = 8;

int MAX_PACKETS = 255;

int session_start = 128;

SESSION_END int = 64;

if (gói> MAX_PACKETS) {

System.out.println ("Hình ảnh quá lớn được truyền đi!");

tiếp tục;}

for (int i = 0; i <= gói; i + +) {

int cờ = 0;

cờ = i == 0? flags | SESSION_START: flags; cờ | session_start: cờ;

cờ = (i + 1) * DATAGRAM_MAX_SIZE> imageByteArray.length? flags | SESSION_END : flags; cờ |

SESSION_END: cờ;

int size = (cờ&SESSION_END)!= SESSION_END? DATAGRAM_MAX_SIZE :

imageByteArray.length - i * DATAGRAM_MAX_SIZE; DATAGRAM_MAX_SIZE: imageByteArray.length - i *

DATAGRAM_MAX_SIZE;

byte [] dữ liệu = new byte [HEADER_SIZE + size];

dữ liệu [0] = (byte) cờ;

dữ liệu [1] = (byte) sessionNumber;

dữ liệu [2] = (byte) gói tin;

dữ liệu [3] = (byte) (DATAGRAM_MAX_SIZE>> 8);

dữ liệu [4] = (byte) DATAGRAM_MAX_SIZE;

dữ liệu [5] = (byte) i;

dữliệu[5]=(byte) i; data[6] = (byte)(size >> 8); dữ liệu [6] = (byte) (kích thước>> 8);

dữ liệu [7] = (byte) kích thước;

System.arraycopy (imageByteArray, i * DATAGRAM_MAX_SIZE, dữ liệu, HEADER_SIZE, kích

thước);

sender.sendImage (dữ liệu, "225.4.5.6", 4444);

if ((cờ & SESSION_END) == SESSION_END) break;}

Thread.sleep (SLEEP_MILLIS);

sessionNumber = sessionNumber <MAX_SESSION_NUMBER:? + + sessionNumber 0;}

Người nhận dữ liệu UDP kiểm tra và xác định thời tiết hình ảnh thuộc về phiên họp

hiện tại và nếu các slice hình ảnh đã được lưu trữ. Sau khi tất cả các lát habe được thu

thập hình ảnh được hiển thị.

byte [] buffer = new byte [DATAGRAM_MAX_SIZE];

while (true) {

DatagramPacket dp = new DatagramPacket (buffer, buffer.length);

31


ms.receive (dp);

byte [] data = dp.getData ();

int session_start = 128;

SESSION_END int = 64;

int HEADER_SIZE = 8;

ngắn phiên = (ngắn) (dữ liệu [1] & 0xFF);

lát ngắn = (ngắn) (dữ liệu [2] & 0xFF);

int maxPacketSize = (int) ((dữ liệu [3] và 0xFF) <<8 | (dữ liệu [4] & 0xFF)); / / mặt nạ bit dấu

ngắn slice = (ngắn) (dữ liệu [5] & 0xFF);

int size = (int) ((dữ liệu [6] & 0xFF) <<8 | (dữ liệu [7] & 0xFF)); / / mặt nạ bit dấu

if ((dữ liệu [0] & session_start) == session_start) {

if (session = currentSession!) {

currentSession = phiên;

slicesStored = 0;

imageData = new byte [lát * maxPacketSize];

slicesCol = new int [lát];

sessionAvailable = true;

}}

if (sessionAvailable & & phiên == currentSession) {

if (slicesCol null! = & & slicesCol [slice] == 0) {

slicesCol [slice] = 1;

System.arraycopy (dữ liệu, HEADER_SIZE, imageData, maxPacketSize * slice, kích thước);

slicesStored + +;}}

if (slicesStored == lát) {

ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream (imageData);

BufferedImage hình = ImageIO.read (bis);

labelImage.setIcon (mới ImageIcon (hình ảnh));

indowImage.setIcon (mới ImageIcon (hình ảnh));

frame.pack ();}}

Tham số dòng lệnh

Các chương trình cũng có thể được chạy bằng cách xác định thông số dòng lệnh. Khi không có thông số dòng lệnh được quy định các giá trị mặc định sau được sử dụng:

IP Multicast Address: 225.4.5.6 IP Multicast Địa chỉ: 225.4.5.6 Port: Port: 4444 4444 Display Mouse Cursor: Hiển thị Mouse Cursor: 1 1 Update Interval in seconds (Sender): Thông tin gian trong vài giây (Tên người gửi): 2 2 Scaling Factor: Scaling Factor: 0.5 0.5

32


Các tham số dòng lệnh sau đây có sẵn: java -jar ImageReceiver.jar port ip_address. Các tùy chọn dòng lệnh không cần phải được xác định hoàn toàn, nhưng không ai cóthểbỏquaởgiữa. Vì vậy, chỉ định các tuỳ chọn sau là ok: java-jar ImageSender.jar 0,7 3 1 năm 2048

5. KẾT QUẢ

5.1 Kết quả

Sau khi tìm hiểu về multicast cũng như qua việc phân tích thiết kế

chương trình, chúng tôi đã xây dựng chương trình Multicast hình ảnh và đạt

được những kết quả sau:

- Xây dựng xong tất cả các giai đoạn trong chương trình server cũng

như client.

- Truyền được một file từ server đến nhiều client.

5.2 Hướng phát triển

- Chương trình hiện nay chỉ truyền được một file. Hướng phát triển

là xây dựng chương trình có thể truyền được một thư mục.

- Phát triển chương trình có thể truyền được qua mạng rộng không

chỉ giới hạn như mạng LAN như hiện nay.

- Phát triển lên thành một chương trình ghost.

6. TÀI LIỆU THAM KHẢO

- Core Java 2 - tác giả: Cay S. Horstmann, Gary Cornell

- Java Network Programming, NXB: O’Reilly

- Java Swing, NXB: O’Reilly

- Web site: http://www.winnetmag.com Bài viết: IP Multicast and

Your Network, tác giả: Tao Zhou.

- Web site: http://www.tldp.org/HOWTO Bài viết: Multicast over

TCP/IP HOWTO, tác giả: Juan-Mariano

- Web site: http://www.inria.fr

7. GIAO DIỆN VÀ HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG CHƯƠNG TRÌNH:

7.1 Server

Giao diện:

33

http://www.inria.fr/

http://www.tldp.org/HOWTO

http://www.winnetmag.com/


Cách sử dụng:

- Để copy file trước tiên ta phải chạy chương trình server trước.

- Accept: Quá trình nhận client kết nối vào bắt đầu khi nhấn nút

Accept.

- Browse: Để lấy file copy ta có thể nhập trực tiếp đường dẫn file

hoặc nhấn nút Browse để tìm đến file cần copy. Thông tin này

được hiển thị trên Source file.

- Destination Path: Muốn file này được lưu ơ đâu tại client, ta phải

nhập vào đường dẫn mà mình muốn lưu trên Destination Path. Ví

dụ: d:\tienhung thì sau khi copy thì file này sẽ được lưu trong thư

mục d:\tienhung của client.

- Start Copy: Sau khi client đã kết nối vào server, để copy file thì

nhấn vào nút Start copy, quá trình copy sẽ bắt đầu.

- ReSend Times: Ta có thể lựa chọn số lần gửi lại packet mất trong

phần ReSend Times. Ta nên để All Times vì lựa chọn này sẽ copy

dữ liệu đến tất cả các client cho đến khi tất cả các client nhận hết

34


dữ liệu. Nếu lựa chọn số lần ít thì có thể có client không nhận đủ

hết dữ liệu.

- Packet Size: Dùng để định độ lớn của mỗi packet

- Time Delay: Khoảng thời gian nghỉ giữa mỗi lần gửi packet

- New Copy: Sau khi copy xong ta có thể chọn nút New Copy để

copy lại một file mới.

7.2 Client

Giao diện:

Cách sử dụng:

- Sau khi server chạy và nhấn nút Accept thì client mới có thể kết

nối vào server.

- Accept: ta phải nhập địa chỉ IP vào rồi nhấn nút Accept để kết nối

vào server.

- Sau khi nhấn nút Accept, client sẽ chờ để nhận dữ liệu của server.

Khi server nhấn nút Start Copy thì client sẽ nhận dữ liệu và ghi

vào file cho đến khi nào kết thúc file.

- Reset: đặt client về trạng thái ban đầu

- Close: đóng chương trình client.

7.3 Server udp trực tiếp hình ảnh: thu ảnh truyền qua địa chỉ multicast.

35


7.4 Client udp trực tiếp hình ảnh: nhận và hiển thị trực tiếp

36

Documents

muticast hinh anh