P2P应用的体系结构

及其对网络行为的影响mk@cernet.
edu.
cn2006.
07.
1212-Jul-06P2PArchitecture1概要P2P应用的体系结构P2POverlay网络行为发展趋势机遇和挑战12-Jul-06P2PArchitecture2BitTorrent–Whattrulyseparatesthegreatprogrammersfromthejourneymanprogrammersisarchitecture.
What'spuzzlingisthatarchitectureappearstobeoneofthesimplestpartsofthewholeprocess,requiringinmostcaseslittlemorethansomepencilandpapercalculationsandawillingnesstochange.
BramCohen,2004-12-19,http://bramcohen.
livejournal.
com/4563.
htmlBT体系结构的组成部分–发布网站–Tracker服务器–用户:Tit-for-tat12-Jul-06P2PArchitecture3BitTorrent的基本原理Webpagewithlinkto.
torrentABCPeer[Leech]DownloaderPeer[Seed]Peer[Leech]TrackerWebServer.
torrentGet-AnnounceResponse-Peer-ListHand-ShakeHand-ShakePiecesPiecesFrom:mnl.
cs.
sunysb.
edu/home/karthik/BitTorrent/BToverview.
ppt12-Jul-06P2PArchitecture4eDonkey/Overnet/eMule/Kad目录服务BitTorrent–依靠网站发布eDonkey/eMule–依靠目录服务器–Built-insearch(directory)serviceOvernet/Kad–依靠DHT效果BT–快而短暂适合热门新资源的传播eDonkey/Overnet/eMule/Kad–慢而持久更有利于信息资源传播的多样化–原因:资源交换模型and/or检索能力OpenTopic:Modelingdoesn'tstop12-Jul-06P2PArchitecture5SkypeAP2PVoIPSolution–KaZaA发明者的后续杰作–技术特点基于KaZaAOverlay网络–非结构化的P2Poverlay–普通节点和超节点(SN)–普通节点通过超节点连接到网络中心化的认证服务基于iLBC的语音编码–InternetLowBitrateCodecILBC(http://rfc3951.
x42.
com/)Accordingto:GeoffreyFox'sPresentation12-Jul-06P2PArchitecture6Skype的体系结构From:GeoffreyFox'sPresentation每个客户端维护关于超节点的缓存本地维护好友名单持续发现和建立节点列表通过DHT和泛洪相结合的方式搜索超节点给用户提供代理所有Skype消息是加密的12-Jul-06P2PArchitecture7P2POverlaysP2P和Overlay的关系–Overlay不一定是P2P的E.
g.
SETI@Home–P2P应用一般形成Overlay资源对等传输的Overlay–应用层节点之间的存储转发资源定位和查找的Overlay–CAN–Pastry–Chord–Kademlia12-Jul-06P2PArchitecture8资源传输Overlay对物理网络的影响CaseStudy–部署流媒体直播系统的方案764kbps单播单服务器–1Kusers(受限于局域网带宽)–延迟:5~20秒组播单服务器–取决于用户的分布单播多服务器–几乎与服务器数目成正比–可以作为组播的替代方案P2P–取决于用户的分布–延迟:数秒~数分钟迂回的转发路径12-Jul-06P2PArchitecture9模型QuickTimeandaTIFF(LZW)decompressorareneededtoseethispicture.
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12-Jul-06P2PArchitecture10仿真QuickTimeandaTIFF(LZW)decompressorareneededtoseethispicture.
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12-Jul-06P2PArchitecture11仿真(续)QuickTimeandaTIFF(LZW)decompressorareneededtoseethispicture.
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P2POverlay传输网络的行为–大规模Overlay的传输可能导致物理网络发生拥塞–迂回的传输路径是降低网络承载用户通信能力的主要原因拥塞的程度与传输路径的平均迂回程度正相关OpenTopic:Overlay传输网络的缓冲和拥塞控制12-Jul-06P2PArchitecture12发展趋势和DHT的关系–Decentralizationoflookupservice–ForthepeoplethataimtostopP2P,theyhaveturnedacentralizedsystemlikeNapster–easilycontrolled,easilymonitored–intoafullydecentralizedsystemintheformofKazaa,aswellasafragmentedecosystemofthousandsofcentralizedserversthroughBitTorrent.
Thiswasprobablyabaddecision.
Monkeymethodsresearchgroup,2005-01-10,http://monkeymethods.
org/pubs/is-bittorrent-dead-centralization-analysis.
htm安全、隐私和反流量工程问题–OpenTopic:De-patterning端口随机化传输行为的随机化UDPvs.
TCP12-Jul-06P2PArchitecture13PlanetaryP2PApplicationModelP2P的启示–eMuleFileslicesFriendchannel–PlanetLabComputationresource"slices""Hilarityensues!
"——新的P2P体系结构–一个用户拥有多个节点地理上分散的虚拟机–每个节点独立与其他用户交互传统的P2P模式–同一用户的节点之间相互协同最小平均分发速率vs.
最小优先分发速率同一用户的节点之间优化overlay和物理网络的关系影响–Most-selfishbehavior–Blocking12-Jul-06P2PArchitecture14关系和OpenSource的关系–P2P是开源软件传播的理想方式E.
g.
Linuxdistribution–P2P软件一般通过开源方式发布BitTorrenteMule和IPv6的关系–End-to-endtransparency问题:从IPv4网络过渡解决方案:IPv4-over-IPv612-Jul-06P2PArchitecture15IPv6网络支持P2P过渡的条件IPv4全局地址映射到IPv6地址空间12-Jul-06P2PArchitecture16命题ISP对P2P的态度–正方:容许P2P提高网络利用率,应该鼓励–反方:容许P2P造成网络拥塞,破坏公平使用,应该限制教育者对P2P的态度–正方:学生使用P2P有利身心健康–反方:学生使用P2P有碍身心健康Internet技术团体对P2P的态度–正方:发展P2P技术是我国信息网络技术的战略储备–反方:限制P2P技术有利于把有限的基础设施资源用到刀刃上政府对P2P的态度–反方:破坏知识产权保护,应该取缔–反方:传播不健康资料,应该取缔–反方:越来越管不了了,应该取缔–方:有所谓吗无所谓吧12-Jul-06P2PArchitecture17挑战和机遇费用模型和VIP路由–占用带宽的不公平性问题并非只有P2P存在的问题P2P由于带宽利用率提高使问题显得更加严重"抓大放小"的原则真实地址–资源使用和发布的法律责任并非只有P2P存在的问题P2P由于传播效率高、源地址分布广使问题显得更加严重