Distributed Hash Tables Danielle Santos da Silva Marcelo Borghetti Soares Tiago Alves Macambira.

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1 Distributed Hash Tables Danielle Santos da Silva Marcelo Borghetti Soares Tiago Alves Macambira

2 Roteiro Introdução DHTs Chord Outros algoritmos para DHT Aplicações usando DHT

3 Introdução Lookup Problem: Dado um conjunto de nós dinâmicos, como achar um determinado dado armazenado nesse sistema? Como solucionar o problema?  Base de Dados Centralizada  Sistemas Hierárquicos  Sistemas Híbridos  DHTs

4 Introdução: Base de Dados Centralizada Características:  Pouca escalabilidade;  Problemas flexibilidade;  Ponto único de falha;  Caro e vulnerável. Ex.:  Napster;  Audiogalaxy;  Google.

5 Introdução: Sistema Hierárquico Características:  Escalabilidade;  Balanceamento de carga desigual;  Pontos críticos de falha: dependência dos elementos pró- ximos à raiz. Ex.: DNS...com.org....br.com.ufmg.dcc.com www.dcc.ufmg.br

6 Introdução: Sistema Simétricos Características:  Rede auto-organizável em uma estrutura de malha eficiente;  Balanceamento do custo da busca;  Abordagem de busca tipo “Broadcast”: sem escalabilidade. Ex.: Gnutella.

7 Introdução: Sistema Híbridos Características:  Escalabilidade;  Sem garantias de obtenção de objetos; Ex.:  KaZaA (Supernode);  Gnutella (Superpeer).

8 Tabelas Hash: Definição Tabelas Hash:  Mapeiam chaves em valores (dados) chavevalor Vitória Espírito Santo Porto AlegreRio Grande do Sul FortalezaCeará

9 DHT: Definição Distributed Hash Tables Dados distribuídos em múltiplos nós Nós mantêm informações sobre seus vizinhos Operações  Pesquisa  Inserção  Deleção

10 DHT: Definições Robusta  Trabalham com redes muito grandes Escalável  Mantêm poucas informações localmente  Buscas percorrem nó máximo O( log N ) nós Carga Balanceada

11 DHT: Funcionamento Operação lookup(key) Repassar uma consulta para nó apropriado Os nos mantem informações sobre outros nós em tabelas de roteamento.

12 Chord Completamente decentralizado Simétrico Pode localizar dados usando apenas O(Log N) mensagens Roteamento distribuído Application-Layer Overlay Network

13 Identificandos Nós e Dados Identificadores de m-bits  Hash  SHA-1, MD5 Espaço de m-bits  Círculo de Identificadores 0 7 6 5 4 3 2 1

14 Finger-Table Tabela de roteamento m-entradas  Espaçamento Exponencial  O( Log N ) Tabela de roteamento m-entradas  Espaçamento Exponencial  O( Log N ) 0124816

15 O sucessor Nó sucessor (k)  Responsável por armazenar a chave K Proximo nó nó sentido horário 0 7 6 5 4 3 2 1 Sucessor(6)=0 Sucessor(2)=3 Sucessor(1)=1

16 Localizando um dado (cont) Busca por k consiste em achar o sucessor(k)  Procura inicia na Finger-table 0 2 1 Finger Table StartInt.Suc. 1[1,2)1 2[2,4)3

17 Localizando um dado (cont) Se o nó não tem informações suficientes  Recorre ao nó n’ mais próximo de k  n’ possui mais informação local sobre k 0 16 8 15 Finger Table nó 0 StartInt.Suc. 1[1,2)1 … 8[8,16)8 16[16,0]16 Finger Table nó 8 StartInt.Suc. 8[8,9)15 9[9,10)15 10[10,12)15 12[12,16)15 16[16,0]16

18 Localizando um dado (cont) No máximo O( Log N ) Passos  Expaçamento exponencial  Distância cai pela metade a cada passo

19 Outros Algoritmos para DHT CAN Pastry Symphony

20 Aplicações Substitutos para o DNS  Serving DNS using a Peer-to-Peer Lookup Service, Cox, Muthitachareon and Morris Sistemas de arquivos Distribuídos  CFS, The Chord Project Application-level Multicast  Application-level Multicast using CAN File-sharing Etc...

21 Referências http://www.pdos.lcs.mit.edu/chord/

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23 FIM Dúvidas?!

24 RESUMÃO Introdução  Lookup Problem Napster, gnutella, kaaza, DHT DHTs  O que são  caracteristicas  Aspectos comuns  Aplicações Algoritmos para DHT  CAN, Pastry  Chord Caracterização  Limites inferiores para busca  Roteamento  Estrutura espacial para mapeamento das chaves Aplicações  Application-layer multicast  Etc... Questões em aberto...  http://citeseer.nj.nec.com/cache/papers/cs/25855/http:zSzzSzwww.cs.rice.eduzSzConferenc eszSzIPTPS02zSz174.pdf/ratnasamy02routing.pdf