características compartilhamento de recursos sem necessidade de um elemento centralizador ciclos de CPU, armazenamento, banda...

Transcrição

1 tecnologias p2p Androutsellis-Theotokis, S. and Spinellis, D A survey of peer-to-peer content distribution technologies. ACM Comput. Surv. 36, 4 (Dec. 2004),

2 o que é p2p? sistemas onde todos os nós são equivalentes em funcionalidade e no papel desempenhado... sistemas que utilizam recursos nas bordas da Internet

3 características compartilhamento de recursos sem necessidade de um elemento centralizador ciclos de CPU, armazenamento, banda... instabilidade e conectividade variável como normal população flutuante

4 exemplos de uso comunicação entre usuários chat, trabalho colaborativo serviços específicos: multicast genéricos: infras de computação distribuída sistemas replicados bancos de dados servidores web distribuição de conteúdo

5 p2p - questões localização de recursos adaptação a entradas e saídas escalabilidade privacidade e confidencialidade disponibilidade e persistência diferentes objetivos criam diferentes necessidades anonimato X reputação

6 p2p - arquitetura redes de overlay noções de vizinhança e conectividade independentes daquelas da rede subjacente

7 p2p - arquiteturas qto a centralização híbridas servidores usados para algumas tarefas parcialmente centralizadas supernós escolhidos dinamicamente totalmente distribuídas servents qto a estrutura não estruturadas estruturadas: localização de recurso baseada em chave

8 arquiteturas não estruturadas híbridas uso de um servidor central para informação de disponibilidade de recursos em distribuição de conteúdo: índices de arquivos listas de conexões correntes simplicidade falta de escalabilidade? para que escala? servidores web... exemplos Napster e Publius

9 ñ estruturadas descentralizadas todos os participantes têm papel simétrico uso de bases de dados ou até servidores para encontrar algum participante corrente roteamento por inundação exemplos Gnutella

10 exemplo ñ estruturada descentralizada

11 arquiteturas ñ estrut. parcialmente centralizadas supernós atuam como servidores de cache ou de indexamento disponibilidade de banda e de memória usados como critério de escolha de supernós adaptação à heterogeneidade exemplos Kazaa versões mais recentes de Gnutella

12 arquiteturas estruturadas roteamento baseado em endereço/ identificador de nó conteúdo: arquivos armazenados em nós com identificador próximo ao seu útil para busca por nome exato

13 exemplo busca estruturada

14 exemplo busca estruturada: Pastry rede sobreposta de nós cada nó roteia requisições e interage com instâncias locais de uma ou mais aplicações cada nó tem um identificador de 128 bits atribuição aleatória com distribuição uniforme no espaço de 0 a 2^128-1 com N nós, roteamento para o nó numericamente mais próximo de uma chave em menos que log 2^b N passos b um parâmetro (tipicamente 4) entrega é garantida com até L/2 falhas de nós com ids adjacentes l é um parâmetro (tipicamente 16 ou 32)

15 Pastry tabela de roteamento mapeamento de ID para IP para b=2 e l=8 (números na base 4)

16 Pastry - roteamento se a chave da msg está na seção de folhas, envia direto para nó destino se não, usa tabela de roteamento para enviar para nó com id: que compartilha prefixo com a chave por mais um dígito que compartilha prefixo com a chave por mesmo número de dígitos que o atual, mas é numericamente mais próximo do destino

17 pastry entrada de nós assume-se que novo nó conhece algum nó pastry A multicast IP ou canal externo ID do novo nó computado: X hash do seu IP ou chave pública X pede a A para rotear mensagem join

18 pastry - join nó A roteia mensagem de adesão para nó Z com ID numericamente mais próximo de X A, Z e todos os nós do caminho enviam suas tabelas de estado para X X inspeciona essas tabelas, possivelmente pede info a outros nós, e iniicializa sua tabela

19 replicação e caching balanceamento de carga e tolerância a falhas replicação da própria tabela de roteamento cache como consequência do roteamento replicação passiva replicação introspectiva decorrente de monitoração de tráfego relação com adaptação introspectiva em geral replicação e sistemas estruturados

20 segurança integridade confidencialidade identificação reputação controle de acesso

21 anonimato publicador (usuário ou nó) interessado (usuário ou nó) detalhes da consulta paranóia X usabilidade

22 anonimato Freenet: obfuscação do nó que origina uma consulta e do nó que responde cada nó só conhece seus vizinhos na rota Publius: replicação e criptografia outros: uso de infraestrutura de roteamento onion-routing layer

23 exemplo: Tor

24 Tor

25 Tor

26 possibilidade de negar conhecimento usuário pode afirmar que desconhecia conteúdo armazenado nele? relação com anonimato do publicador armazenamento de partes criptografadas de documentos

27 mecanismos de incentivo free-riding relação com tragedy of the commons exemplos: , compartilhamento, mecanismos reputação (confiança) troca ignorar o problema replicação em gde escala importância para sistemas colaborativos em especial grades computacionais!

28 grades

29 grades - ex ourgrid

30 reputação e micropagtos relação com estrutura do sistema sistemas com suporte a anonimato: incompatibilidade com reputação ok com micropagamentos sistemas com identificação de nós/ usuários diferenças no dinamismo do grupo de usuários

31 micropagtos micropagtos em geral requer que serviços sejam realizados em pequenos blocos associados à moeda de troca provas de trabalho (pow) non-fungible trabalho executado não tem valor específico impede executor de inundar o sistema com pedidos prova de gasto de ciclos de CPU exemplo com hash de segredo que tem que ser adivinhado como pow dinheiro eletrônico uso de corretores que emitem e controlam uso

32 observações arquiteturas de redes de sobreposição lançaram técnicas novas demais questões: novas aplicações de problemas já estudados em outras áreas de sistemas distribuídos?