Rede Peer-To-Peer. Conteúdo

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1 Rede Peer-To-Peer Universidade Federal do Maranhão Centro de Ciências Exatas e Tecnologia Pós-Graduação em Engenharia de Eletricidade Estágio Docente Prof. Dr. Mário Meireles Teixeira Mestrando: Flávio Barros Lab oratory of Advanced Web Systems 19 de Mai o de UFMA / São Luís Conteúdo Considerações Iniciais Arquitetura de Aplicações de Rede Características Vantagens de P2P na Internet Problemas com P2P na Internet Ameaças para Usuários P2P P2P em rede e a internet Impacto do tráfego P2P na Internet Estrutura do modelo de negócio P2P Aplicações P2P Considerações Finais 2

2 Considerações Iniciais (1/2) Peer-to-Peer (ou entre pares) Tecnologia que permite a conexão direta entre computadores; Estas conexões se revezam nas condições de cliente e servidor, mas, não necessitando de um servidor central; É uma arquitetura de sistemas distribuídos caracterizada pela descentralização das funções na rede; 3 Considerações Iniciais (2/2) Peer-to-Peer (ou entre pares) Estes sistemas, atualmente, são amplamente utilizados para se alcançar Escalabilidade (habilidade de manipulação uniforme) e Robustez (constituição resistente); Falhas transientes (passageiras) e autonomia dos Peers são inerentes (ligadas) a tais sistemas; Nesta arquitetura, cada nodo realiza tanto funções de servidor quanto de cliente. 4

3 Conteúdo Considerações Iniciais Arquitetura de Aplicações de Rede Características Vantagens de P2P na Internet Problemas com P2P na Internet Ameaças para Usuários P2P P2P em rede e a internet Impacto do tráfego P2P na Internet Estrutura do modelo de negócio P2P Aplicações P2P Considerações Finais 5 Arquitetura de Aplicações de Rede (1/8) Cliente-Servidor Peer to Peer Puro Peer to Peer Híbrido 6

4 Arquitetura de Aplicações de Rede (2/8) Cliente-Servidor Em uma arquitetura cliente servidor há sempre um hospedeiro em funcionamento (servidor); O servidor atende a requisição dos clientes; Os clientes não necessitam está sempre em funcionamento; O cliente recebe o objeto requisitado; Request Response. 7 Arquitetura de Aplicações de Rede (3/8) Cliente-Servidor: Aplicação (1/2) 8

5 Arquitetura de Aplicações de Rede (4/8) Cliente-Servidor: Aplicação (2/2) Request Response 9 Arquitetura de Aplicações de Rede (5/8) Peer to Peer Puro Não há servidor; Os hosts se comunicam diretamente entre si; Os pares (peer) se comunicam sem passar por um servidor; Nenhuma maquina precisa estar sempre em funcionamento; Um host pode mudar de endereço cada vez que for ligado; 10

6 Arquitetura de Aplicações de Rede (6/8) Peer to Peer Puro: Aplicação X X 11 Arquitetura de Aplicações de Rede (7/8) Peer to Peer Puro: Aplicação Request Response 12

7 Arquitetura de Aplicações de Rede (8/8) Peer to Peer Híbrido Um par (host) utiliza o servidor (sempre em funcionamento) para saber quais pares estão na rede; MSN; E-Mule; Napster 13 Conteúdo Considerações Iniciais Arquitetura de Aplicações de Rede Características Vantagens de P2P na Internet Problemas com P2P na Internet Ameaças para Usuários P2P P2P em rede e a internet Impacto do tráfego P2P na Internet Estrutura do modelo de negócio P2P Aplicações P2P Considerações Finais 14

8 Vantagens de P2P na Internet Recursos e Serviços compartilhados; Quanto maior a rede, melhor; Aumentando o número de nós, temos mais capacidade de armazenamento, mais banda e mais capacidade de processamento. Conteúdo gigantesco e baixo custo; arquitetura P2P é a escalabilidade, porém difícil de gerenciar. 15 Problemas com P2P na Internet Buscas complexas; Preocupação com a organização; Problemas com firewalls; Tragédia dos Comuns (ou seja, consomem arquivos mas não cedem, assim, o valor da rede diminui) Free Riders (egoístas): são realocados nas bordas da rede ou até expulsos. Difícil gerenciamento devido as informações estarem bastante distribuídas pela internet. 16

9 Ameaças para Usuários P2P A contaminação por vírus nos arquivos baixados; A invasão através de vulnerabilidades em aplicações de redes P2P; Os processos judiciais em decorrência de violação de direitos autorais através da obtenção de software, filmes, músicas, livros obtidos via redes P2P; As ações judiciais, têm sido mais frequentes no exterior, devido a atuação mais efetiva (associações e empresas) na monitoração das atividades em redes P2P. 17 Conteúdo Considerações Iniciais Arquitetura de Aplicações de Rede Características Vantagens de P2P na Internet Problemas com P2P na Internet Ameaças para Usuários P2P P2P em rede e a internet Impacto do tráfego P2P na Internet Estrutura do modelo de negócio P2P Aplicações P2P Considerações Finais 18

10 P2P em rede e a internet os Peers formam uma cobertura de rede (em cima) que por sua vez, usa conexões em rede da rede nativa (em baixo). Obs: A cobertura organizacional é uma visão lógica que talvez não refleti diretamente a topologia de uma rede física. 19 Conteúdo Considerações Iniciais Arquitetura de Aplicações de Rede Características Vantagens de P2P na Internet Problemas com P2P na Internet Ameaças para Usuários P2P P2P em rede e a internet Impacto do tráfego P2P na Internet Estrutura do modelo de negócio P2P Aplicações P2P Considerações Finais 20

11 Impacto do tráfego P2P na Internet Porcentagem relativa do tráfego na Internet por categorias de aplicações até o fim de Conteúdo Considerações Iniciais Arquitetura de Aplicações de Rede Características Vantagens de P2P na Internet Problemas com P2P na Internet Ameaças para Usuários P2P P2P em rede e a internet Impacto do tráfego P2P na Internet Estrutura do modelo de negócio P2P Aplicações P2P Considerações Finais 22

12 Estrutura do modelo de negócio P2P (1/5) Compartilhamento de Arquivos Peers podem compartilhar os conteúdos dos arquivos sem retorno para o distribuidor da mídia. 23 Estrutura do modelo de negócio P2P (2/5) Compartilhamento de Arquivos Se um arquivo com licença é requerido para reproduzir o conteúdo, cada Peer pode obter uma licença específica por um pedido através de uma cadeia de distribuição de licença; Requisita um Path da licença. 24

13 Estrutura do modelo de negócio P2P (3/5) Compartilhamento de Arquivos Peer solicita uma licença diretamente a um distribuidor de licença; Requisita um Path da licença. 25 Estrutura do modelo de negócio P2P (4/5) Compartilhamento de Arquivos Peer oportunista. 1) solicita uma licença a um distribuidor de licença; 2) obtem uma licença específica através de uma cadeia de distribuição de licença; Requisita um Path da licença. 26

14 Estrutura do modelo de negócio P2P (5/5) Compartilhamento de Arquivos Ao adquirir uma licença, existem políticas para o uso do conteúdo protegido: Uso ilimitado até um tempo de expiração; Um número limitado de utilizações; Pré-somente; Propaganda obrigatória por cada utilização; Uso permitido Offline, até que o dispositivo se conecte à rede, que atinge o distribuidor de conteúdo, fazendo com que o utilizador deva obter a licença. 27 Conteúdo Considerações Iniciais Arquitetura de Aplicações de Rede Características Vantagens de P2P na Internet Problemas com P2P na Internet Ameaças para Usuários P2P P2P em rede e a internet Impacto do tráfego P2P na Internet Estrutura do modelo de negócio P2P Aplicações P2P Considerações Finais 28

15 Aplicações P2P Napster ( KazaA ( BitTorrent ( Emule ( Gnutella ( BearShare ( LimeWire ( Freenet ( Imesh ( Morpheus ( Grokster ( Aplicações P2P Aplicações P2P em rede privadas separadas 30

16 Napster 31 Napster 32

17 Gnutella (1/3) 33 Gnutella (2/3) 34

18 Gnutella (3/3) 35 LimeWire 36

19 Skype Client VoP2P 37 Emule (1/2) 38

20 Emule (2/2) 39 KaZaA 40

21 Contornando o Firewall: KaZaa (normal) Cliente kazaa na sua rede Cliente responde ao pedi do com o arquiv o soli citado Cliente i nici a a conexão com o cliente que tem o arquiv o Cliente kazaa na rede remota Cliente se registra na porta 1214 /TCP na Rede KaZaA Lista de Arquivos Cliente e nvia a lista dos arquiv os compartil ha dos para a rede Rede kazaa Rede informa o ID do clie nte para buscar o arquiv o Cliente procura arquiv o disponív el na rede 41 Cliente kazaa na sua rede Cliente se registra na porta 1214 /TCP na Rede KaZaA Contornando o Firewall: KaZaa (bloqueio de entrada) Cliente e nvia a lista dos arquiv os compartil ha do s para a rede Cliente i nici a a conexão e envia o arquiv o Lista de Arquivos Rede comunica o cliente do bloquei o X Cliente i nici a a conexão com o cliente que tem o arquiv o e é bloquea do Rede kazaa Rede informa o ID do clie nte para buscar o arquiv o Operação quando o Kazaa é bloqueado (porta 1214 na entrada) Cliente kazaa na rede remota Cliente procura arquiv o disponív el na rede Cliente informa a rede que o outro está bloquea do 42

22 Contornando o Firewall: KaZaa (bloqueio de entrada e saída) Cliente kazaa na sua rede Cliente se registra na porta 80/t cp na re de kazaa Cliente e nvia a lista dos ar quiv os compartil ha dos para a rede Tenta sair nas portas: 1214/TCP BLOQUEADA 1215/TCP BLOQUEADA MUITAS OUTRAS/TCP BLOQUEADA Tenta centenas de portas, incluindo: 80, 53, 1024, etc Cliente i nici a a conexão e envia o arquiv o Lista de Arquivos X Rede comunica o cliente do bloquei o X Cliente i nici a a conexão com o cliente que tem o arquiv o e é bloquea do Rede kazaa Operação quando o Kazaa é bloqueado (porta 1214 entrada/saída) Rede informa o ID do clie nte para buscar o arquiv o Cliente kazaa na rede remota Cliente informa a rede que o outro está bloquea do Cliente procura arquiv o disponív el na rede 43 BitTorrent (1/2) Adotou uma arquitetura peer-to-peer, porque não existe diretório central e todas as pesquisas de arquivo e transferências são distribuídas entre os Peer correspondentes; Reduz largamente a carga no servidor; Isso ocorre por causa dos utilizadores descarregam arquivos uns dos outros, não do servidor; 44

23 BitTorrent (2/2) As barras coloridas indicam que os pedaços são compartilhados em ordem aleatória, em vez da ordem sequencial. 45 Conteúdo Considerações Iniciais Arquitetura de Aplicações de Rede Características Vantagens de P2P na Internet Problemas com P2P na Internet Ameaças para Usuários P2P P2P em rede e a internet Impacto do tráfego P2P na Internet Estrutura do modelo de negócio P2P Aplicações P2P Considerações Finais 46

24 Considerações Finais O peer to peer sempre existiu, porém não era reconhecido como atualmente; Servidores com endereços de IP fixos ou determináveis podiam sempre se comunicar com outros servidores para usufruir os serviços disponibilizados; Na arquitetura peer-to-peer, computadores clientes podem se comunicar tanto como servidores quanto estação, otimizando o uso da rede, reduzindo as cargas nos servidores convencionais e permitindo efetuar serviços mais específicos e especializados. 47 Considerações Finais Grande motivação para o desenvolvimento e a utilização de aplicações P2P: lado técnico - representam a possibilidade do uso de sistemas de compartilhamento sem uma unidade central que podem se organizar e funcionar de forma descentralizada. razões não técnicas - também impulsionam o desenvolvimento das mesmas, sendo o anonimato a principal destas. Por que as pessoas buscam o anonimato? Por, basicamente, dois motivos: 1) para o compartilhamento de material protegido por direitos autorais; e 2) para a livre expressão de idéias. 48

25 Leituras Complementares I-WEB: Peer-to-Peer, Universidade de Brasília Departamento de Ciência da Computação: Redes Peer-to-Peer. POSI Programa Operacional Sociedade da Informação: Redes Peer-To- Peer & Messaging, SCREMIN, Alberto; HERRERA, Barbara; et al. Sistemas de redes peer to peer. JUNIOR, João R.; ANDRADE, Daniel; MOREIRA, Lucas, et al. Stella: Sistema de Backup Peer-to-Peer. Universidade Estadual de Feira de Santana (UEFS), BA. 49 Obrigado pela Atenção! Flávio Barros Lab oratory of Advanced Web Systems 19 de Mai o de UFMA / São Luís