APLICAÇÕES PEER-TO-PEER Vânia de Oliveira Neves Disciplina: Sistema Distribuídos Prof. Marcos José Santana

Roteiro Introdução Arquitetura Aplicações Conclusão

INTRODUÇÃO Há várias definições de sistemas P2P na literatura Não há um consenso entre o que é e o que não é um sistema P2P e quais são suas características essenciais Definição 1) Arquitetura distribuída completamente descentralizada onde todos os nós possuem funcionalidades e tarefas equivalentes Definição 2) P2P é uma classe de aplicações que levam vantagens de recursos disponíveis nas bordas da Internet armazenamento ciclos de CPU conteúdo presença humana

INTRODUÇÃO Características essenciais presentes em sistemas P2P: O compartilhamento direto de recursos entre nós, preferivelmente sem requerer a intermediação de um servidor centralizado. Tolerância a falhas e capacidade de auto-organização habilidade para tratar a instabilidade conectividade variável população de nós transientes deve se adaptar automaticamente a falhas tanto em conexões de redes quanto em computadores

INTRODUÇÃO “Sistemas peer-to-peer são sistemas distribuídos consistindo de nós interconectados capazes de se auto-organizar em topologias de rede overlay com o propósito de compartilhar recursos tais como conteúdo, ciclos de CPU, armazenamento e largura de banda, capazes de se adaptarem a falhas e acomodar populações transientes de nós enquanto mantém conectividade aceitável e desempenho, sem necessitar da intermediação ou apoio de uma entidade central”

INTRODUÇÃO Os sistemas peer-to-peer dão a impressão de fornecer uma interação direta entre computadores Diferentes definições de “peer-to-peer” são aplicados para acomodar os vários diferentes casos de sistemas ou aplicações.

INTRODUÇÃO Teste 1 Teste 2 O sistema aceita conectividade variável e endereços IP temporários? O sistemas dá autonomia significativa nos computadores na borda da rede? Teste 2 Os nós podem trocar informações entre si? Quem é o dono do harware?

Arquitetura Centralizada Descentralizada Não Estruturada Descentralizada Estruturada Existem outras classificações: Centralizado – Descentralizado – Hierárquico Centralizada – Inundação – Tabela Hash Distribuída (DHT)

Arquitetura Centralizada: Não é um sistemas P2P puro Existe uma base centralizada com a localização dos recursos do sistema Vantagens Garantia de que os dados estão disponíveis em algum nó da rede Será encontrado! Buscas são facilmente implementadas Desvantagem Existe um ponto central de falha!!!

Arquitetura Fonte: [2]

Arquitetura Descentralizada e não estruturada Não possui servidor centralizado Para entrar na rede, um nó se conecta de modo arbitrário a outros nós Não tem um estrutura definida Tem uma lista de vizinhos Construída de forma aleatória Utiliza mecanismo de inundação controlada por TTL (time to live)

arquitetura Fonte: [3]

Arquitetura Descentralizada e não estruturada Vantagens Desvantagens Não tem um ponto central de falha Acomoda facilmente uma população de nós altamente transientes Desvantagens Não oferecem garantia quanto a acessibilidade dos dados Oferece dificuldade em encontrar o arquivo desejado

Arquitetura Descentralizada e estruturada Não possui servidor centralizado Cria as conexões entre os nós seguindo uma estrutura bem definida A conexão entre os nós é feita tendo como base o identificador do nó Obtido com alguma função de hash segura calculado sobre alguma informação única do nó Possibilita que a pesquisa seja modelada através de um processo iterativo determinístico

Arquitetura Fonte: [2]

Arquitetura Descentralizada e estruturada Vantagens Desvantagem Garantia de acessibilidade dos dados Balanceamento automático de carga Auto organização Desvantagem Difícil manter a estrutura requerida O nó que faz a requisição precisa conhecer a chave do objeto procurado Nem sempre é possível! A manutenção em populações altamente transientes é difícil Exemplos: Chord, CAN, Tapestry, Pastry, Kademlia, Viceroy

APLICAÇÕES Compartilhamento de arquivo (distribuição de conteúdo): Mais populares Possibilitar a disponibilização de arquivos por usuários e disseminar para qualquer usuário, geograficamente espalhado pelo mundo

APLICAÇÕES Compartilhamento de arquivo (distribuição de conteúdo): Napster Arquitetura centralizada Gnutella Arquitetura descentralizada e não estruturada Considerada a primeira aplicação puramente P2P Em teoria, cada nó conectado a rede é considerado igual Servents (SERVers + clieENTS) Cada nó da rede conhece apenas os nós aos quais está conectado Liberdade de Pesquisa Anonimato inexistente Não há proteção de quem está fornecendo os arquivos

APLICAÇÕES Compartilhamento de arquivo (distribuição de conteúdo): Freenet Arquitetura descentralizada e não estruturada Código fonte aberto Mantém seus usuários no anonimato Comunicações são cifradas Uma vez que o arquivo foi disponibilizado, não pode ser retirados(facilmente) da rede O usuário não consegue acessar o conteúdo que está em sua máquina local: os dados ficam codificados Quando uma requisição de um determinado arquivo cresce, ele é copiado automaticamente para outros nós na sua vizinhança de localização O usuário não controla o que é armazenado em sua máquina Quando um nó atende uma consulta ele armazena o caminho dos nós que possuem a consulta Os nós que repassam a resposta também podem armazenar o arquivo localmente A recuperação de um arquivo é realizada através de vários nós

APLICAÇÕES Compartilhamento de arquivo (distribuição de conteúdo): FastTrack/KaZaa Possui arquitetura descentralizada e não estruturada Utiliza o conceito de super-nós para melhorar o desempenho da rede Segundo estatísticas, em abril de 2006 havia mais de 3 milhões de usuários concorrentes na rede FastTrack BitTorrent Possui comportamento olho-por-olho Transfere porções de arquivos Necessário um arquivo .torrent, que contém informações necessárias para transferir um arquivo específico

APLICAÇÕES Computação Distribuída Exploram a capacidade ociosa dos computadores que fazem parte do sistema Decompõe uma tarefa com alto poder de processamento em pequenas unidades e as distribui para diferentes peers Seti@Home Analisa os sinais obtidos através do rádio-telecópio a procura de algum sinal inteligente

APLICAÇÕES Comunicação e Colaboração Oferece estrutura para facilitar a comunicação e colaboração entre os peers Permitem que os usuários se comuniquem através de voz, mensagens de texto, imagens gráficas e arquivos em geral de forma direta Sem passar por um servidor MSN Uma das aplicações de mensagem instantânea mais populares Faz a sincronização de vídeo e voz Yahoo! Messenger Faz integração com os serviços e conteúdos do Yahoo!

APLICAÇÕES Sistemas de armazenamento de arquivos em rede O conteúdo dos arquivos pode ser modificado pelos usuários OceanStore Transmissão de Dados (ou overlay de multcast) Um conteúdo é transmitido por um nó e entregue a vários nós geograficamente espalhados Tem sido utilizada para transmissão de eventos ao vivo Exemplos: ESM

CONCLUSÃO Grande motivação para desenvolvimento e utilização da rede P2P Compartilhamento sem uma unidade central Possui as características de computação distribuída Razões não técnicas como o anonimato Embora os nós sejam equivalente em funcionalidades, existem nós com um alto grau de especialização Escalabilidade Robustez Flexibilidae

REFERÊNCIAS [1]Theotokis, S. A. and Spinellis, D. (2004). A survey of peer-to-peer content distribution technologies. ACM Computing Surveys, 36(4):335–371. [2] Francesquini, E.C. .Um Estudo sobre sistemas P2P. Junho de 2004 [3] Domingues R.J., Callada, A., Souto, E., Sisvestre, G.,Kamienski, C., Sadok, D.. Peer-to-Peer: Computação Colaborativa na Internet [4] Lua, E. K., Crowcroft, J., Pias, M., Sharma, R., and Lim, S. (2005). A survey and comparison of peer- to-peer overlay network schemes. IEEE Communications Surveys & Tutorials, 7(2):72–93. [5] Theotokis, S.A (2002). A survey of peer-to-peer File-Sharing Technologies