SBRC 20091 Formação de clusters em redes P2P por similaridade entre os nós Fabrício Murai Daniel Figueiredo Programa de Eng. e Sist. de Comp. COPPE/UFRJ.

Apresentação em tema: "SBRC 20091 Formação de clusters em redes P2P por similaridade entre os nós Fabrício Murai Daniel Figueiredo Programa de Eng. e Sist. de Comp. COPPE/UFRJ."— Transcrição da apresentação:

1 SBRC 20091 Formação de clusters em redes P2P por similaridade entre os nós Fabrício Murai Daniel Figueiredo Programa de Eng. e Sist. de Comp. COPPE/UFRJ SBRC 2009

2 2 Sumário Motivação Objetivos BitTorrent Modelo Métrica avaliada e Resultados Conclusões

3 SBRC 20093 Motivação (1/3) ‏ Relacionamentos entre nós similares Rede de pessoas que tiveram relacionamento amoroso

4 SBRC 20094 Motivação (2/3) ‏ Tabela do grafo de relacionamentos amorosos Fração de homens por etnia Fração de mulheres por etnia (Catania et al. 1992)‏ Há atração entre nós similares!

5 SBRC 20095 Motivação (3/3) ‏ Assortative Mixing (AM) ‏ Em redes sociais Em redes BitTorrent (BT) ‏ largura de banda (Legout 2007) ‏ Tal comportamento não é devido a regras explícitas do BitTorrent! Quantidade de dados trocados Largura de banda Largura de banda

6 SBRC 20096 Objetivos Estudar mecanismos do BT que levam a altos níveis de AM Modelar aspectos fundamentais do BT para caracterizar sua dinâmica Quantificar a influência dos parâmetros do sistema no AM

7 SBRC 20097 BitTorrent Protocolo P2P para compartilhamento de arquivos Arquivo dividido em blocos Eficiente para download de arquivos grandes Web server Tracker video.torrent lista contendo k peers aleatórios

8 SBRC 20098 BitTorrent Nó faz um certo # de uploads Seleção de vizinhos para fazer upload Processo dinâmico, tit-for-tat Faço upload pra quem me dá upload (troca regular) ‏ Faço upload para vizinho aleatório (troca otimista) ‏ Cada nó tem conhecimento limitado Conhece apenas um subconjunto dos peers Não conhece a largura de banda dos vizinhos ? ?? ??

9 SBRC 20099 Modelo simplificado do BT (1/4) ‏ Objetivos do modelo Capturar a dinâmica de troca de vizinhos (uploads) ‏ Representar mecanismo de troca “regular” e “otimista” Simplificações Troca no máximo 1 vizinho por vez Uplink e downlink de um dado nó são iguais

10 SBRC 200910 Modelo simplificado do BT (2/4) ‏ Grafo do conhecimento Gc: grafo aleatório não-direcionado k-regular estático C A B D E 1 2 3 2 C A B D E 1 2 3 2 2 k=2c=1 Grafo de serviço Gs: grafo definido sobre Gc direcionado (arestas inicialmente dispostas de forma aleatória) ‏ c arestas de saída por vértice dinâmico (muda conforme o algoritmo de troca) ‏

11 SBRC 200911 Modelo simplificado do BT (3/4) ‏ Tag do vértice: largura de banda Existem t tags diferentes, igualmente distribuídas. Troca regular: priorizar melhores vizinhos A utilidade do peer j para i é: Troca otimista: com probabilidade “p” irá ocorrer uma troca “às cegas” f( i, j ) = 0 min{tag(i),tag(j)} se j não faz upload para i caso contrário C A B D E 1 2 3 2 2 f(A,B)=0 f(A,D)=1

12 SBRC 200912 Modelo simplificado do BT (4/4) ‏ Parâmetros C A B D E 1 2 3 2 2 Exemplo p=10%

13 SBRC 200913 Métrica avaliada Assortative coefficient (Newman 2003) ‏ 0 1 aleatório nível máx. de AM r=0.623

14 SBRC 200914 Resultados (1/3) Estudo da influência da fração de peers que recebe upload Em geral, menor fração de vizinhos maior nível de AM Se c é muito pequeno, curva fica sujeita a flutuações fração dos vizinhos que recebem upload

15 SBRC 200915 Resultados (2/3) Estudo da influência da prob. de troca otimista Troca otimista é essencial para atingir alto nível de AM Trade-off na escolha de p: convergência rápida x alto nível de AM prob. de troca otimista p=0.01, r=0.883 (4.2 K iterações) ‏

16 SBRC 200916 Resultados Analíticos (3/3) ‏ Resultados analíticos Valor máximo de r é uma v.a. Derivamos uma fórmula fechada para E[Rmax] # vizinhos # uploads Upload para + de metade dos peers torna impossível conectar só a iguais

17 SBRC 200917 Conclusões Modelo proposto captura comportamento do BT: leva ao AM através de decisões locais AM não depende do tamanho da rede, mas depende da fração de peers que recebem upload Troca otimista (p) é fundamental para AM AM depende fortemente da taxa de troca otimista tempo de convergência valor após convergir

18 SBRC 200918 Muito obrigado! Fabrício Murai email: fabricio@land.ufrj.brfabricio@land.ufrj.br www.land.ufrj.br/~fabricio