Evaluation of Existing P2P Systems

Evaluation of Existing P2P Systems Αλεξάκης Κωνσταντίνος Γιωτάκης Παναγιώτης

Εισαγωγή • P2P: Κατανεμημένα συστήματα ομότιμων κόμβων χτισμένα πάνω στην υποδομή του δικτύου • Χρησιμοποιούνται για το διαμοιρασμό αρχείων μεταξύ των χρηστών • Γιατί είναι σημαντικά; • Πολλοί χρήστες στον κόσμο χρησιμοποιούν αυτά τα συστήματα • Μεγάλη διαθεσιμότητα αρχείων • Ευκολία στην εύρεση και απόκτηση των επιθυμητών αρχείων

Ποιο είναι το πρόβλημα • Η αρχή έγινε με το Napster και ακολούθησαν πλήθος άλλων παρόμοιων συστημάτων (KaZaA, BitTorrent, DC++) • Το πρόβλημα έγκειται στο ποιο είναι το πιο κατάλληλο σύστημα για το διαμοιρασμό αρχείων • Μια προσέγγιση της λύσης του προβλήματος είναι η αξιολόγηση των συστημάτων • Θα ασχοληθούμε με την αξιολόγηση δύο από τα πιο δημοφιλή p2p συστήματα:KaZaA και BitTorrent

KaZaA • Μη κεντρικοποιημένο, αδόμητο p2p σύστημα • Η λειτουργία βασίζεται στο fastTrack πρωτόκολλο: • Οι κόμβοι χωρίζονται σε supernodesκαι ordinary nodes • Supernodes: κόμβοι με μεγάλο bandwith γραμμής, κρατάνε πληροφορίες για κάποιον αριθμό από ordinary nodes (60-150 ταυτόχρονα)

KazaA (cont.) • Ordinary nodes: ομότιμοικόμβοι οι οποίοι συνδέονται και αποσυνδέονται από το δίκτυο σε τακτά χρονικά διαστήματα • Για την ανάκτηση ενός αρχείου, ένας ordinary node συνδέεται με ένα supernode, από τον οποίο γίνεται η δρομολόγηση

BitTorrent • Κεντρικοποιημένο, αδόμητο p2p σύστημα • Βασίζεται στο Tit-for-Tat strategy: • Κάθε peer του συστήματος πραγματοποιεί download κομματιών ενός αρχείου, ενώ παράλληλα κάνει upload των κομματιών που έχει ήδη κατεβάσει • Μειώνεται το Free-Riding • Κάθε αρχείο τεμαχίζεται σε μικρότερα κομμάτια και ο κάθε peer κατεβάζει το σπανιότερο για να το διαμοιράσει με τη σειρά του

BitTorrent (cont) • Κάθε peer για να κατεβάσει ένα κομμάτι απευθύνεται σε κάποιον web-server (tracker) • O tracker τον συνδέει με peers που έχουν όλο το αρχείο (seeds) και με αυτούς που έχουν μέρος του αρχείου (leechers) και αρχίζει το downloading

Related work • To paper [1] κάνει αξιολόγηση του BitTorrent σε τομείς όπως το πόσοι κόμβοι είναι συνδεδεμένοι στο δίκτυο, πόσα αρχεία είναι σε διαθεσιμότητα, πόσοι είναι οι seeds, ποιος είναι ο μέσος όρος του download time κ.α. • To paper [2] ασχολείται με το πόσοι είναι ενεργοί χρήστες, πόσα αρχεία διαθέτουν ολοκληρωμένα και το κατά πόσο είναι πρόθυμοι να προσφέρουν κάποιο αρχείο μετά από την επιτυχή απόκτησή του από το δίκτυο κ.α. • Το paper [3] αξιολογεί το KaΖaA σε τομείς όπως το ποσοστό των επιτυχών ερωτήσεων, το πλήθος των αναζητήσεων για αρχεία με βάση το πόσο δημοφιλή είναι, το ρυθμό αναζήτησης αρχείων από τους χρήστες με βάση το πόσο καιρό χρησιμοποιούν το σύστημα κ.α.

Προσέγγιση του προβλήματος • Θα χρησιμοποιήσουμε τις εξής εφαρμογές: • Kazaa-lite, για το KaZaA • Azureus, για το BitTorrent Που αποτελούν από τις πιο δημοφιλείς εφαρμογές για τα δύο αυτά συστήματα • Για την εύρεση αρχείων θα χρησιμοποιήσουμε την επιλογή search στο kazaa-lite και τα εξής web-sites για bitTorrent: • http://isohunt.com/που υποστηρίζει 11993 trackers περίπου • http://search.bittorrent.com για παραπάνω αποτελέσματα • Στόχος μας είναι να αξιολογήσουμε τα δύο συστήματα και να υποδείξουμε τους τομείς στους οποίους υπερτερεί το ένα σύστημα έναντι του άλλου

Τομείς Αξιολόγησης • Μερικοί από τους τομείς για τους οποίους θα γίνει αξιολόγηση και σύγκριση είναι: • Διαθεσιμότητα σε διαφόρων τύπων αρχεία • Μέτρηση του download time και το κατά πόσο τα δύο συστήματα αξιοποιούν τους διαθέσιμους πόρους για το ταχύτερο αποτέλεσμα. • Η εξυπηρέτηση διαφόρων ερωτημάτων με τι ποσοστό επιτυχίας και σε πόσο χρόνο • Το πόσοι χρήστες χρησιμοποιούν τα συστήματα αυτά και κατά πόσο είναι ενεργοί ( τι γίνεται με το Free Riding) • Η ασφάλεια των συστημάτων, αν δηλαδή διακινούνται μέσω αυτών κακόβουλα προγράμματα (ιοί και spy-ware), και κατά πόσο είναι εύκολο κάποιος να εισχωρήσει στο σύστημά του χρήστη χωρίς την σαφή έγκριση του. • Ευκολία στη χρήση για τον κάθε μη έμπειρο και εξειδικευμένο χρήστη (user friendly περιβάλλον )

Μετρήσεις • Μια πολύ σημαντική μέτρηση στα p2p συστήματα αποτελεί το πόσοι κόμβοι είναι συνδεδεμένοι κατά τη διάρκεια της ημέρας και ο όγκος των δεδομένων που διαμοιράζονται

Μέτρηση Νο2 • Μια άλλη μέτρηση που πραγματοποιήθηκε είναι σε διαθεσιμότητα δημοφιλή αρχείων. • Η μέτρηση έγινε στα top10 uk charts, μουσικά αρχεία • Μετρήθηκε η διαθεσιμότητα στο ίδιο χρονικό διάστημα (~1min) για τα ίδια αρχεία

Μέτρηση Νο2(cont)

Συμπεράσματα • Από τις μέχρι τώρα μετρήσεις προκύπτει ότι: • Στο BitTorrent είναι συνδεδεμένοι σχεδόν διπλάσιοι κατά μέσο όρο peers • O όγκος των δεδομένων που διαμοιράζεται στο BitTorrent είναι κατά πολύ μεγαλύτερος από το KaZaA • H διαθεσιμότητα σε δημοφιλή αρχεία κατά 90% περίπου είναι μεγαλύτερη στο BitTorrent

Συμπεράσματα [2] • To BitTorrent σαν πιο καινούριο και ανερχόμενο p2p δίκτυο ελκύει περισσότερο κόσμο και υπάρχει μεγαλύτερη διαθεσιμότητα αρχείων • Το BitTorrent σαν κεντρικοποιημένο σύστημα έχει βάσεις δεδομένων με τα διαμοιραζόμενα αρχεία, άρα τα αποτελέσματα ανακτώνται σχεδόν αμέσως • Το KaZaA δεν είναι κεντρικοποιημένο και τα αποτελέσματα έρχονται με πιο αργό ρυθμό

References • [1] The Bittorrent P2P file-sharing system: measurements and analysis, J.A. Pouwelse, P. Garbacki, D.H.J. Epema, H.J. Sips • [2] Dissecting BitTorrent: Five Months in a Torrent’s Lifetime, M. Izal, G. Urvoy-Keller, E.W. Biersack, P.A. Felber, A. Al Hamra, L. Garc´es-Erice • [3]Measurement, Modeling, and Analysis of a PeertoPeer FileSharing Workload, Krishna P. Gummadi, Richard J. Dunn, Stefan Saroiu, Steven D. Gribble, Henry M. Levy, and John Zahorjan

Evaluation of Existing P2P Systems