Peer-to-Peer (P2P) hálózatok

Az előadások a következő témára: "Peer-to-Peer (P2P) hálózatok"— Előadás másolata:

1 Peer-to-Peer (P2P) hálózatok
2005 november 23

2 Alkalmazás rétegbeli multicast

3 Csoportos kommunikáció
Cél: egy egyedi célállomás helyett egy célállomás halmazzal (csoporttal) kommunikálni „természetes” általánosítása a pont-pont kommunikációnak (unicast) Multicast = többesadás P2P hálózatok 3

4 Mi is a multicast? Unicast Broadcast Multicast Pont - pont
Unicast csomagküldés Broadcast csomagküldés Multicast csomagküldés Unicast Pont - pont Célcím: egyedi vevő címe Broadcast Pont - mindenki (csomagszórás) Célcím: a hálózat címe Multicast (Több)pont - többpont Célcím: a csoport címe P2P hálózatok 4

5 Csoportos kommunikáció
A csomagokat egy csoport minden tagjához el kell juttatni, nem csak egy célállomáshoz A csoport felépítése (tagsága) dinamikus lehet Működési alapelv: miután egy csoport létrejön Érdeklődő vevők (receiver) csatlakoznak a csoporthoz A hálózat foglalkozik a csoport karbantartásával és a csomagok továbbításával P2P hálózatok 5

6 Multicast alkalmazások
Számos alkalmazás nem pont-pont alapú Pont-többpont Távoktatás Cache update Video on demand Többpont-többpont Videokonferencia, Audiokonferencia, Chat, Elosztott hálózati játékok Kooperatív alkalmazások P2P hálózatok 6

7 Követelmények Nincs olyan megoldás, mely minden környezetben ideális lenne A követelmények nagyban változnak az alkalmazás igényeitől függően a csoport méretétől függően a hálózati szolgáltatásoktól függően a résztvevők heterogeneitásától függően a maximális többletterheléstől (overhead) függően router, link, végfelhasználó P2P hálózatok 7

8 Részvételi feltételek
Csoporttagság ellenőrzés Nyitott csoport: bárki lehet tag Zárt csoport: tagsági korlátozások Forrásellenőrzés Bárki küldhet csomagot a csoportnak Csak egy csoporttag küldhet csomagokat Csak egy kijelölt forrás küldhet csomagokat P2P hálózatok 8

9 Adatátviteli feltételek
Pont-pont kommunikáció teljesen megbízható vagy best-effort (garanciák nélkül) A cél ellenőrzi a kapott csomagot: vagy OK, vagy nem Pont-multipont kommunikáció minden vevő másként értékelheti a szolgáltatást Különböző megbízhatósági szintek 0-megbízhatóság: egyetlen vevőnek sem garantált a megbízható átvitel 1-megbízhatóság: legalább egy vevőnek garantált k-megbízhatóság: legalább k vevőnek garantált totális megbízhatóság: minden vevőnek garantált a megbízható szolgáltatás P2P hálózatok 9

10 Érkezési sorrendet érintő feltételek
A feladat kétirányú Ugyanazon forrás csomagjainak sorrendje különböző vevőknél Különböző források csomagjainak sorrendje egy bizonyos vevőnél P2P hálózatok 10

11 Multicast különböző rétegekben
A multicast (többesadás) szolgáltatást különböző rétegekben lehet implementálni Adatkapcsolási réteg (data link layer) pl. Ethernet multicast Hálózati réteg (network layer) pl. IP multicast, Xcast Alkalmazási réteg (application layer) pl. Narada, Yoid Melyik megoldás a jobb? Attól függ, nincs általános megoldás P2P hálózatok 11

12 Multicast különböző rétegekben
Unicast Multicast Alkalmazási réteg Alkalmazások Middleware Overlay Multicast Szállítási réteg TCP Reliable Multicast Hálózati réteg IP IP Multicast Adatkapcsolás Ethernet Unicast/Multicast P2P hálózatok 12

13 Fontos kérdések Hogyan címezzük a multicast csomagokat?
Hogyan történik a csatlakozás egy csoporthoz? Hogyan történik a csomagküldés? Hogyan továbbítja a hálózat a multicast csomagokat? Mennyi és milyen csoportinformációt kell tárolni, és ki tárolja azt? P2P hálózatok 13

14 Ethernet Multicast Néhány Ethernet MAC cím multicast számára elkülönítve Ha egy G csoporthoz akarunk csatlakozni A hálózati kártya (network interface card, NIC) elvileg csak a unicast és broadcast címre küldött csomagokat hallgatja A csatlakozáshoz a G multicast címet is hallgatnia kell Hardware megoldás, hatékony Csomagküldés a G csoportban A csomag eláraszt minden LAN szegmenst mint broadcast esetén A kártyák melyek nem hallgatják a G multicast címet, eldobják a csomagot P2P hálózatok 14

15 Hálózati rétegű multicast
A cél a hálózati erőforrások optimális kihasználása Egy csomag egy link-en csak egyszer megy át A router-ek egy multicast fát tartanak fenn A multicast fa mentén történik az adatátvitel A router-ek duplikálják a csomagokat ha szükséges Elágazási pontok a fán P2P hálózatok 15

16 A csoportos unicast nem skálázható
Broadcast Center Backbone ISP P2P hálózatok 16

17 Helyette építsünk fákat
A router-ek duplikálják a csomagokat Egy csomag legfeljebb egyszer megy át egy linken Broadcast Center Backbone ISP P2P hálózatok 17

18 IP Multicast Steve Deering PhD disszertációja (1990)
Any Source Multicast (ASM) Nyitott csoportkommunikációs modell Bárki csatlakozhat egy csoporthoz, bármilyen engedélyezés nélkül Egy felhasználó több csoportnak is tagja lehet egyidőben Bárki küldhet adatokat a csoportnak, ha nem is tagja annak A csoport tagsága dinamikus Senki nem ismeri a csoport méretét, vagy a tagok kilétét P2P hálózatok 18

19 IP Multicast S. Deering, "Host Extensions for IP Multicasting", RFC 1112, August 1989. A forrás csomagjait egy virtuális csoportcímre küldi Bárki aki csatlakozik a csoporthoz „elérhető” ezen a címen Megkapja az ezen címre küldött csomagokat Egy multicast csoportot egy class D IP cím azonosít – bites csoport azonosító P2P hálózatok 19

20 Multicast Scoping Egy IP multicast csoport hatóköre szabályozva van:
TTL alapú szabályozás Adminisztrációs szabályozás Node-local 0 Link-local 1 Site-local < 32 Region-local < 64 Continent-local < 128 Global Scope < 255 P2P hálózatok 20

21 Multicast Scoping Adminisztrációs szabályozás
link-local scope Egy router sohasem küldi tovább global scope A teljes Interneten érvényes administrative scope Nem küldik egy szervezet Intranet-jén kívülre P2P hálózatok 21

22 IP Multicast adatátvitel
A csatlakozás egy multicast csoporthoz két lépésben történik A helyi hálózaton (LAN) Egy felhasználó értesíti a helyi multicast router-ét hogy szeretne csatlakozni egy csoporthoz IGMP (IPv4), MLD (IPv6) A nagy kiterjedésű hálózaton (WAN) A helyi router közreműködik a hálózat többi multicast router-ével a multicast fa kiépítésében és a csomagok továbbításában DVMRP, MOSPF, CBT, PIM-DM, PIM-SM, PIM-SSM P2P hálózatok 22

23 IGMP Internet Group Management Protocol
IPv4 protokoll, a végső felhasználók és a helyi multicast router-ek között a helyi hálózaton A multicast csoportokban való tagságot kezeli Aszimetrikus protokoll Felhasználó rész Router rész A router megtanulja hogy milyen csoportokat hallgatnak a saját helyi hálózatán Nem érdekli hányan hallgatják, a fontos hogy legyen legalább egy valaki Nem érdekli ki hallgatja P2P hálózatok 23

24 IGMPv1 S. Deering, "Host Extensions for IP Multicasting", RFC 1112, August 1989. A multicast router rendszeres Query üzeneteket küld az összes felhasználó közös multicast címére ( ) A felhasználók Report üzenettel válaszolnak, melyben beszámolnak az általuk hallgatott csoportokról A Report-ot a hallgatott csoportok multicast címeire küldik A Report csomagok számának csökkentése érdekében: Időzítők (timer) használata Egy felhasználó nem válaszol azonnal Host Suppression Ha valaki más már valaszolt, törli a saját Report üzenetét Unsolicited Report Ha egy felhasználó egy új csoportot akar hallgatni P2P hálózatok 24

25 IGMPv1 Router Egy IGMPv1 router fenntart egy multicast tagsági táblát
Milyen multicast csoportokat hallgatnak a hálózatán Mikor volt az utolsó Report egy csoporttal kapcsolatban „Soft-state” protokoll Ha egy adott időn belül nem erősíti meg senki egy csoport iránti érdeklődését, a csoportot törli a táblájából Csak azokat a multicast csomagokat küldi tovább a helyi hálózatra, melyeket egy a táblájában szereplő multicast címre küldtek P2P hálózatok 25

26 IGMPv2 W. Fenner, "Internet Group Management Protocol, Version 2", RFC 2236, November 1997. IPv6-os változata: MLD (Multicast Listener Discovery) S. Deering, W. Fenner, B. Haberman, "Multicast Listener Discovery (MLD) for IPv6", RFC 2710, November 1999. Bevezet egy gyors kilépési mechanizmust (Fast Leave) Nem kell várni az időzítők lejárásáig ahhoz, hogy a router „levágjon” egy csoportot P2P hálózatok 26

27 IGMPv2 üzenetek Membership Query Membership Report Leave Group Message
General Query Group Specific Query Membership Report Leave Group Message Ha egy felhasználó ki akar lépni egy csoportból, küld egy Leave üzenetet az összes multicast router közös multicast címére ( ) Mielőtt a router levágja a csoportot, megkérdezi, van-e valaki más aki hallgatja a csoportot Ha egy adott időn belül nem érkezik válasz, a router törli a csoportot IGMPv3 – később... P2P hálózatok 27

28 Multicast Routing A forrás egy multicast csoportcímre küldi csomagjait
A hálózat multicast routerei kialakítanak és karbantartanak egy multicast fát Az adatátvitel ezen fa mentén történik A helyi multicast router, az IGMP tagsági táblája alapján csatlakozik a fához, vagy elhagyja azt A hálózat multicast router-ei között egy útválasztó protokoll működik MOSPF, DVMRP, CBT, PIM P2P hálózatok 28

29 MOSPF Multicast Open Shortest Path First
J. Moy, „Multicast Extensions to OSPF”, RFC 1584, March 1994 Kapcsolatállapot (Link State) protokoll Az OSPF unicast útválasztó protokollt bővíti ki Multicast csoportinformációt is küldenek a routerek egymásnak Minden MOSPF router megtudja hogy melyik helyi hálózaton melyik csoportot hallgatják Az információ alapján forrásonként és csoportonként egy legrövidebb útvonalú fát (shortest path tree) építenek fel Nagy a jelzés többletterhelés Nehezen alkalmazkodik a topológia változásokhoz Újra kell számolni a fákat P2P hálózatok 29

30 DVMRP Distance Vector Multicast Routing Protocol
D. Waitzman, C. Partridge, S. Deering, "Distance Vector Multicast Routing Protocol", RFC 1075, November 1988 Távolság-vektor (distance vector) alapú protokoll A RIP unicast útválasztó protokollt használja P2P hálózatok 30

31 DVMRP Elárasztás és metszés (flood and prune) Elárasztás Metszés
Ellenőrzi a csomag bejövő interfészét Ha nem a legrövidebb út a forrás felé, eldobja a csomagot Ha igen, továbbküldi a csomagot az összes többi interfészen Metszés Ha nincs érdekelt felhasználó egy helyi hálózaton Ha nem a legrövidebb úton jött a csomag Egy közbeeső router megjegyzi azokat az interfészeit, ahol Prune érkezett Azokra az interfészekre nem küldi ki a további csomagokat A Prune bejegyzések percenként elavulnak P2P hálózatok 31

32 DVMRP elárasztás R router S nincs vevő csomag P2P hálózatok 32

33 DVMRP metszés második csomag R S prune P2P hálózatok 33

34 PIM Protocol Independent Multicast PIM-SM PIM Dense Mode (PIM-DM)
PIM Sparse Mode (PIM-SM) PIM-SM W. Fenner et al., „Protocol Independent Multicast - Sparse Mode (PIM-SM): Protocol Specification (Revised)” , Internet Draft, October 2004. A napjainkban legelterjedtebb multicast útválasztó protokoll P2P hálózatok 34

35 PIM-SM Egy közös multicast fát használ (shared tree)
Kiválaszt egy „randevú” pontot (RP) Az RP a közös fa gyökere Minden forrás az RP-hez küldi csomagjait Az RP továbbküldi azokat a közös fán P2P hálózatok 35

36 PIM-SM csomagküldés Internet R1 S2 R2 R4 S1 R3 IGMP (*, G) Join
Az S1 forrás csomagja Az S2 forrás csomagja S2 R2 Internet RP R4 S1 R3 P2P hálózatok 36

37 Az ASM modell hátrányai
Az ASM modell elterjedését több gazdasági és technikai tényező gátolta Bonyolult címkiosztás Túl nyílt modell a szolgáltatók számára A források és vevők ellenőrizhetetlensége Nehezen megoldható számlázás Nem volt skálázható megoldás a tartományok közötti útválasztásra PIM-SM csak egy tartományon belül Egy ISP nem szereti ha forgalmát egy másik ISP-n belüli RP ellenőrzi A tartományok között más protokollok MSDP – Multicast Source Discovery Protocol MBGP – Multicast Border Gateway Protocol P2P hálózatok 37

38 Az ASM modell hátrányai
Az ASM modell elterjedését több gazdasági és technikai tényező gátolta Bonyolult címkiosztás Túl nyílt modell a szolgáltatók számára A források és vevők ellenőrizhetetlensége Nehezen megoldható számlázás Nem volt skálázható megoldás a tartományok közötti útválasztásra PIM-SM csak egy tartományon belül Egy ISP nem szereti ha forgalmát egy másik ISP-n belüli RP ellenőrzi A tartományok között más protokollok MSDP – Multicast Source Discovery Protocol MBGP – Multicast Border Gateway Protocol P2P hálózatok 38

39 Az SSM modell Egy egyszerűbb modellre volt szükség
SSM - Source Specific Multicast Az Express modellre alapul H. Holbrook, D. Cheriton, "IP Multicast Channels: Express Support for Large-Scale Single-Source Application", in Proceedings of ACM SIGCOMM'99, Cambridge, MA, USA, Sept A (*,G) multicast csoport helyett az (S,G) multicast kanális-t használja S a forrás unicast címe G a csoport multicast címe Csak az S forrás küldhet csomagokat az (S,G) kanális vevőihez Az adatátvitel egy forrás-specifikus fa mentén történik P2P hálózatok 39

40 SSM csomagküldés Join (S1, G) Join (S2, G) Join ((S1, S2) G) Internet
P2P hálózatok 40

41 Forrás szűrés Az SSM-hez szükség van forrás szűrésre IPv4 – IGMPv3
A felhasználó nem csak azt mondja meg a helyi router-nek, hogy melyik csoportot hallgatja, hanem hogy azon belül melyik forrást is IPv4 – IGMPv3 B. Cain, et. Al, "Internet Group Management Protocol, Version 3", RFC 3376, October 2002. IPv6 – MLDv2 R. Vida, L. Costa, „Multicast Listener Discovery Version 2 (MLDv2) for IPv6", RFC 3810, June 2004. P2P hálózatok 41

42 IP Multicast Több éven át folyamatosan a jövő „forradalmi technológiájának” tartották Előnyök Hatékony adatátvitel A legrövidebb úton (DVMRP, MOSPF, PIM-SSM) Figyelembe véve a fizikai topológiát Hatékony erőforráskihasználás Egy csomagot egy link-en csak egyszer küld át Skálázható megoldás nagyméretű csoportok kommunikációjára A csoportot egy virtuális cím azonosítja Senki nem tartja számon a csoporttagok számát és kilétét P2P hálózatok 42

43 IP Multicast Mégsem terjedt el a várt mértékben Technikai hátrányok
Technikai és gazdasági tényezők miatt Technikai hátrányok Bonyolult címzés Skálázható, tartományok közötti útválasztó megoldás hiánya Rossz skálázhatóság a csoportok számát illetően Egy router csoportonként egy bejegyzést tárol az útválasztó táblájában A multicast címek nehezen aggregálhatók Magasabb szintű szolgáltatások nehézkes támogatása IP multicast egy best-effort (több)pont-többpont adatátviteli szolgáltatás A végfelhasználók felelősek a felsőbb szintű szolgáltatások kezeléséért Bonyolult torlódás vezérlés és megbízható adatátvitel P2P hálózatok 43

44 IP Multicast Gazdasági tényezők
Lassú és nehézkes telepítés a hálózatban Noha a router-ek ma már képesek a multicast kezelésére, az ISP-k nem mindig aktiválják a hálózatukon Csak akkor működik hatékonyan, ha minden router alkalmazza Különben alagutazásra van szükség „Tyúk-tojás” probléma Az ISP-k nem támogatják, mert nincs elegendő multicast alkalmazás, nincs kellő kereslet A szoftware cégek nem fejlesztenek multicast alkalmazásokat, mert nincs hálózati támogatás, nem lehet majd őket eladni Nincs megfelelő gazdasági modell mögötte Az ISP számára nehezen ellenőrzhető az erőforrásfelhasználás A tartalom-szolgáltató számára nehezen ellenőrizhető ki használja a szolgáltatást Nincs megfelelő számlázási megoldás P2P hálózatok 44

45 Explicit Multicast (Xcast)
Hálózati rétegbeli multicast megoldás Nem használ multicast címzést A forrás a csomag fejlécében tárolja az összes célállomás unicast IP címét A közbeeső Xcast router-ek duplikálással új csomagokat hoznak létre, a saját unicast útválasztó tábláik bejegyzései alapján A router ellenőrzi hogy a kapott csomag fejlécében lévő célállomások felé melyik interfészén kell továbbítani a csomagot Ennek megfelelően készíti el a duplikált csomagok fejléceit P2P hálózatok 45

46 Explicit Multicast (Xcast)
P2P hálózatok 46

47 Explicit Multicast (Xcast)
Nem skálázható megoldás nagy csoportokra A fejlécbeli címek több helyet foglalhatnak el mint a tényleges adat Jól skálázható viszont nagyszámú kis csoport támogatására A router-eknek nincs szükségük multicast útválasztó táblákra R. Boivie, N. Feldman, C. Metz, "Small Group Multicast: A New Solution for Multicasting on the Internet", Internet Computing, vol. 4, no. 3, May/June 2000, pp P2P hálózatok 47

48 Explicit Multicast változatok
Sender Initiated Multicast (SIM) Nem minden csomag tartalmazza a célállomások listáját A forrás rendszeresen küld egy frissitő csomagot a teljes listával A többi csomagot ez alapján kezelik V. Visoottiviseth et al. "SIM: Sender Initiated Multicast for Small Group Communications", in Proceedings of INET'01, The 11th Annual Internet Society Conference, Stockholm, Sweden, June 2001. Differential Destination Multicast (DDM) A frissítő csomagok csak diff-eket tartalmaznak Akkor küldik őket, ha szükséges (topológia változások) Ad-hoc rendszerek L. Ji, M.S. Corson, “Differential Destination Multicast – A MANET Multicast, Routing Protocol for Small Groups”, in Proceedings of IEEE INFOCOM'01, Anchorage, AK, USA, April 2001, pp P2P hálózatok 48

49 Hop-By-Hop Multicast (HBH)
Multicast szolgáltatás rekurzív unicast által HBH adatátviteli fa: HBH Relay Node egyszerűen továbbítja a csomagokat HBH Branching Node Duplikálja a csomagokat A csomagot a következő HBH Branching Node, vagy a célállomás unicast címére küldi tovább P2P hálózatok 49

50 HBH adatküldés MFT S S H2 MCT H1 H1 S H2 MFT H2 S H3 H4 H2 MFT MFT H3
Relay Node H1 S H2 MFT H2 Branching Node S H3 H4 H2 MFT – Multicast Forwarding Table MFT MCT – Multicast Control Table MFT H3 H4 S r3 r4 S r1 r2 MCT H5 S r2 r1 r3 r4 r2 P2P hálózatok 50

51 Hop-By-Hop Multicast (HBH)
Előny: Nincs szükség multicast címzésre Fokozatosan telepíthető a hálózatban Minél több HBH router, annál hatékonyabb Egy unicast router részt tud venni az adatátvitelben L.Costa, S. Fdida, O. Duarte, "Hop By Hop Multicast Routing Protocol", in Proceedings of ACM SIGCOMM'01, San Diego, CA, USA, August 2001, pp Alapötlete: REUNITE I. Stoica et al, "REUNITE: A Recursive Unicast Approach to Multicast", in Proceedings of IEEE INFOCOM'00, Tel Aviv, Israel, March 2000. Mobilitást kezelő változata: M-HBH R. Vida, L. Costa, S. Fdida, "M-HBH – Efficient Mobility Management in Multicast", in Proceedings of NGC'02, Fourth International Workshop on Networked Group Communication, Boston, MA, USA, October 2002, pp P2P hálózatok 51

52 Alternatív megoldás? C. Diot et al, "Deployment Issues for the IP Multicast Service and Architecture", IEEE Network Magazine, Special Issue on Multicasting, vol. 14, no. 1, January/February 2000, pp Van-e olyan csoportkommunikációs megoldás, mely ne szoruljon az ISP-k hálózati rétegbeli támogatására? ALM – Application Layer Multicast vagy... ESM – End System Multicast vagy.. HBM – Host-based Multicast P2P hálózatok 52

53 IP multicast - ALM IP multicast ALM Duplikálás a router-ekben
Hálózati támogatás A topológia függ... az útválasztó tábláktól a fizikai topológiától ALM Duplikálás a végfelhasználóknál Nem igényel hálózati támogatást Virtuális topológia A fizikai topológia egy „fekete doboz” 2 2 1 1 R1 R2 4 3 4 3 P2P hálózatok 53

54 ALM: motiváció Adatátvitel Kontroll
Nem szükséges IP multicast támogatás Kizárólag unicast kommunikációra épít Használható IP multicast „szigetek” összekötésére is (speciális multicast útválasztó algoritmust használva) Nő a skálázhatóság (aggregált peer-ek) Nő a hatékonyság (kevesebb overlay link) Kis csoportok Az IP multicast nem mindig a legjobb megoldás Az adatok aktív felhasználása Az adatokat lehet módosítani/értékelni az átvitel folyamán Az átviteli struktúra módosítható az adatok függvényében Kontroll A kontroll adatok aggregálása (Megbízható multicast) P2P hálózatok 54

55 ALM: előnyök Általános megoldás Skálázhatóság
Nincs szükség hálózati támogatásra, bármilyen hálózat felett működhet Felhasználhatóak a létező kommunikációs mechanizmusok Pl. a TCP torlódás vezérlése Skálázhatóság A router-ek nem tárolnak csoportonkénti bejegyzéseket A peer-ek igen, de ők kevés csoportban vesznek részt P2P hálózatok 55

56 ALM: előnyök (2) Egyszerűen telepíthető
Nem szükséges a hálózat belső elemeit (router-ek) módosítani Csak a végső felhasználónál kell telepíteni Beépíthető az alkalmazásokba A szabványosítás segíthet, de nem feltétlenül szükséges A megoldás az alkalmazás igényeihez alakítható Különböző metrikák a szomszédok kiválasztására Különböző topológiák Nagyon precíz topológia kontroll lehetősége P2P hálózatok 56

57 ALM: hátrányok Hatékonyság Skálázhatóság End-to-end “ágak”
A késleltetés nagyon nagy lehet Nagy erőforrás (sávszélesség) pazarlás Skálázhatóság Peer-ek közötti távolságok folyamatos mérése Teljes gráf: n*(n-1) virtuális kapcsolat egy n tagú csoportban 2 2 1 1 R1 R2 R1 R2 4 3 4 3 P2P hálózatok 57

58 ALM: hátrányok (2) Stabilitás A résztvevők stabilitása
Az overlay hálózatban a résztvevők („router-ek”) a végfelhasználók Kevésbé megbízhatóak mint egy valódi router Jönnek-mennek a hálózatban Egy overlay szomszéd elvesztése valószínűleg a szomszédnak magának tulajdonítható, nem egy fizikai kapcsolat megszünésének Viszonylag egyszerű hibajavítás: csak egy új szomszédot kell találni Viszonylag egyszerü a redundancia alkalmazása A mérési adatok stabilitása Az overlay hatékonysága a választott metrika stabilitásától is függ RTT, sávszélesség, stb. Mérlegelni kell a hatékony adatátvitelt a többletterhelés függvényében P2P hálózatok 58

59 Általános megjegyzések
A legtöbb ALM megoldás megpróbálja kiküszöbölni az elóbbi hátrányokat Egy dolog biztos: ALM soha nem lesz olyan hatékony mint az IP Multicast Különböző megoldások különböző kompromisszumokra alapulnak Mivel „multicast” kommunikációrol van szó, a cél egy adatátviteli fa építése A fa lehet szabályozott (maximalizálva a lehetséges gyerekek száma) vagy nem A fa „minősége” attól függ, hogy mire akarjuk használni P2P hálózatok 59

60 Hol duplikálunk? Egy ALM csomópont lehet...
Egy végfelhasználó (általános feltételezés) Egy (dedikált) szerver a helyi hálózaton Nagyobb stabilitás, több erőforrás (CPU) Egy (dedikált) szerver az ISP-nél Nincsenek követelmények a router-ekkel szemben... úgy mint az IP multicast esetében, ahol a router-eken szükséges egy multicast routing algoritmus futtatása P2P hálózatok 60

61 Topológia információ A hagyományos IP multicast-ban...
Senkinek nincs teljes információja a topológiáról Elosztott topológia ismeret Egy router csak azt tudja, hogy melyik interfészt használja a vevők elérésére Az ALM-ben a csoporttagok ismertek... Egy RP (Randevú Point) számára (pl. Yoid) A forrás számára Mindenki számára (pl. Narada) P2P hálózatok 61

62 Mennyire jó az ALM? Különböző metrikák az ALM előnyeinek / hátrányainak a mérésére Fizikai kapcsolatok terhelése: hányszor megy át egy csomag egy kapcsolaton az L1 kapcsolat terhelése: ALM = 2, multicast = 1, unicast = 4 Erőforrás használat: késleltetés*terhelés-nek az összege az összes link-en ALM = 2 * * * = 31; multicast: 27; unicast: 50 Viszonylagos késleltetési arány ALM és unicast között, egy adott útvonalon az N1-N5 útvonalra: ALM = 26/22 = 1.18; multicast = 1; unicast = 1 Forrás Fizikai topológia Logikai fa P2P hálózatok 62

63 ALM - Általános koncepció
Az ALM megoldások két topológiába szervezik a résztvevőket Kontroll topológia („mesh” - szövevény) A kontroll topológia tagjai periódikus frissítő üzenetekkel ellenőrzik a „szomszédaik” jelenlétét hibák felderítése, kezelése Adatátviteli topológia („tree” – fa) Az adatátviteli topológia a kontroll topológia egy része, melyet adatátvitelre használunk Ezen topológiák kiépítésének sorrendje alapján, az ALM megoldások lehetnek: Mesh-first: Narada Tree-first: Yoid, HMTP, TBCP, Overcast, ALMI Implicit: CAN-Multicast, Scribe, Bayeux, NICE P2P hálózatok 63