Arquitecturas Peer-to-peer (P2P)

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    07-Jan-2016

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Arquitecturas Peer-to-peer (P2P). Mariano Latorre A. 5/9/2005. Temas a ver. Qu es P2P? Tipos de redes Reseas histricas Arquitecturas Estadsticas Casos de estudio: Napster, Gnutella, Kazaa y Bittorrent Performance Problemas actuales. Qu es P2P? - Wikipedia. - PowerPoint PPT Presentation

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  • Arquitecturas Peer-to-peer (P2P)Mariano Latorre A.5/9/2005

    Arquitecturas P2P

  • Temas a verQu es P2P?Tipos de redes Reseas histricasArquitecturasEstadsticasCasos de estudio:Napster, Gnutella, Kazaa y BittorrentPerformanceProblemas actuales

    Arquitecturas P2P

  • Qu es P2P? - Wikipedia Una red informtica que no tiene clientes y servidores fijos, sino una serie de nodos que se comportan a la vez como clientes y como servidores de los dems nodos de la red. Cualquier nodo puede iniciar o completar una transaccin. Los nodos pueden diferir en configuracin local, velocidad de proceso, ancho de banda de su conexin a la red y capacidad de almacenamiento

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  • Tipos de redes P2PComputacin colaborativa Grids. Ejemplo: GRID.org tienen 2 millones de PC que suman 100 teraflops [un trilln de operaciones de punto flotante/seg.] . Mensajera instantnea. Bsicamente chat.Comunidades afines Intercambio de archivos.

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  • Reseas histricasAntes 1999 - Internet provee News e IRC. Mp3.com sitio web central1999 Nace Napster Shawn Fanning No completamente P2PFines 1999 demandas contra NapsterFebrero 2001 alcanza 13,6 millones de usuariosJulio 2001 cierran napster

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  • Reseas histricasNapigator y OpenNapWinMX y iMesh reemplazan a NapsterAudiogalaxy lidera la lista, pero tambin es cerrado2002 usuarios cambian masivamente a Kazaa y Morpheus (descentralizados ms cerca de ser P2P)Gnutella prcticamente imposible darla de baja

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  • ArquitecturasP2P hbrido. Usa servidores centrales (~160).

    P2P hbrido con pocos servidores (decenas). Los peers pueden ser servidores

    P2P con Supernodos

    P2P puro

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  • Arquitecturas: Napster vs GnutellaP2P hbridoP2P puro

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  • Arquitecturas: KazaaP2P con supernodos (SN)

    Los SN son designados de acuerdo a la capacidad de la red en la que se encuentren. No es obligatorio ser SN.

    Red de Kazaa

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  • Arquitecturas: Comparacin entre http y p2p (1/2)Archivos pequeos, no ms de 500kbObjetos pasan en una sola sesinDura pocos segundosConexiones confiables y disponibilidad asegurada

    Archivos grandes desde 3.5Mb hasta 2Gb o msLos downloads abren muchas conexionesSesiones de dasConexiones y disponibilidad insegura

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  • Arquitecturas: Comparacin entre http y p2p (2/2)Conalgunas excepciones pocos sitios cambian sus contenidosProtocolo bien definido y ~estticoPuerto fijo :80Exceptuando los mirrors existe un nico hostTrfico asimtrico

    Contenidos en constante cambioDiversos protocolos abiertos y cerradosPuertos fijos, dinmicos, ocultos en otros servicios.Cada contenido est ligado a nico hashTrfico ~simtrico

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  • Arquitecturas: Nuevos desarrollosNuevos desarrollosSeleccin de puertos dinmicos. KazzaDownloads bi-direccionales. Bittorrent e eDonkey.

    ImpactoMs difcil analizar el comportamiento de las redesMs rpida la difucin y creacin de sources

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  • Estadsticas

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  • Estadsticas

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  • Estadsticas: algunas conclusiones de CacheLogic 2004El trfico web es insignificante en comparacin al P2P.P2P es simtrico en upload:downloadP2P va en crecimientoEl tamao de los archivos que se transfieren son cada vez mayores. El 30 % del trfico es de a un solo archivo de 600 megas.Se est comenzando a distribuir imgenes de software libre por P2P. Ej: Fedora.35 millones de europeos han bajado msica utilizando clientes P2PEn 30 das una unidad de CacheLogic observ 3.5 millones de ips fijas transfiriendo. Bit torrent se ha vuelto la aplicacin P2P ms usada actualmente.

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  • Casos de estudio: NapsterEs probable que Etherny sea previa (pero no masiva)TCP punto a puntoNecesita servidor centralizado

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  • Casos de estudio: NapsterCliente se conecta al servidor de NapsterSe sube la lista de archivos compartidos al servidor junto con el IPBsqueda (query)Pings a los peers que son sourceSelecciona un conjunto de ellos con la mejor tasa de transferencia.Comienza con la transferencia

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  • Casos de estudio: NapsterProblemas:Servidor sobrecargadoSistema no tolerante a fallas

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  • Casos de estudio: GnutellaBsqueda y flooding distribuidoElimina los problemas del servidor centralOpen sourceUn request demasiado trfico

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  • Casos de estudio: GnutellaHa copiado cosas de otros protocolos: downloads paralelos, administracin de colas, etc.Atractivo a investigadores, fcil realizar experimentos, provee plataforma de tests y mediciones.

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  • Casos de estudio: Kazaa [Chawathe 03]Software propietario y protocolo cerrado.Utiliza supernodos (SN) Viene con lista inicial de potenciales SNElige servidor y cambia cuando necesitaCliente configurable: max upload-download rate, nmero mnimo de resultados.Olas de resultados y downloads paralelosCada SN se conecta con ~150 ON (ordinary node)Se estiman ~30.000 SNc/SN mantiene TCP con ~40 ONConexin ON-SN dura en promedio 56 minutos

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  • Casos de estudio: KazaaONs con mejor conexin SN3 tipos de conexin:ON-ON sobre HTTPON-SN, SN-SN sobre TCP

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  • Casos de estudio: KazaaPasos para integrarse a la red:ON prepara lista de archivos disponibles y calcula metadataMetadata: nombre, tamao, hash de contenido y descriptores de archivoON enva toda su metada a un SN de la lista inicialSN le enva lista SN actuales cercanos a lON enva ping a 5 de esos SNs y elige 1Si el SN se va offline, el ON repipite desde 2.

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  • Casos de estudio: KazaaPasos para el queryON enva su query al SN con un mnimo de N resultados requeridosSi el SN supera los N resultados solicitados por el ON, realiza forward a los SN con que est conectado.Cada SN que no obtenga resultados realiza forward.Los resultados son enviados al ON

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  • Casos de estudio: KazaaPasos para el download:ON posee lista de ONs fuentesON enva request Se inicia transferencia sobre HTTP usando byte-range header

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  • Casos de estudio: Kazaa

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  • Casos de estudio: BitTorrentNo es P2P puroUtiliza sitios webs y trackersLas bsquedas se realizan en el servidor webPara iniciar un download se debe bajar el .torrent asociado al contenido a bajar.torrent contiene: el largo de archivo, nombre, hash y url del tracker

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  • Casos de estudio: BitTorrent

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  • Casos de estudio: BitTorrentEl tracker realiza mediciones fcil obtener estadisticas y analizar performanceLos archivos se dividen en partes (256Kb)El cliente puede elegir qu partes bajar primeroEn general se prefieren las menos comunesArchivos son fuentes durante el download. Luego de completado el download este se puede mantener como seed

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  • Medicin de performanceDos tipos:Monitoreo de red o SniffingNo es necesario conocer el protocoloLos protocolos han cambiado para evitar estas medicionesDatos de aplicacinVolver a escribir la aplicacin cliente y servidorIngeniera reversaDatos ms exactos

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  • Problemas Actuales de P2PPolucin. Falso contenidoArchivos de moda. Cerca del 0.1% de los archivos que estn siendo requeridos con mayor frecuencia, generan cerca del 50% del trficoUsuarios peligrosos. Cerca del 10% de las IPs que acceden a una red P2P consumen cerca del 99% del trfico total

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