Conteúdo 5 - Sistemas Peer-to-Peer (P2P) 2

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Conteúdo 5 - Sistemas peer-to-peer
Introdução
Sistemas peer-to-peer (P2P) são sistemas distribuídos consistindo de nós
interconectados, capazes de se auto-organizar em topologias de rede com o
propósito de compartilhar recursos tais como conteúdo (arquivos), ciclos de CPU,
espaço de armazenamento e capacidade de transmissão. A distribuição de
conteúdo, uma proeminente área de aplicação de sistemas P2P , é baseada em
sistemas e infraestruturas projetadas para compartilhar midia digital e outros tipos
de dados entre usuários. Os sistemas P2P para distribuição de conteúdo variam
desde aplicações relativamente simples para compartilhamento de arquivos até
sistemas mais sofisticados que criam uma infraestrutura para armazenamento
distribuído para publicação, organização, indexação, busca, atualização e
recuperação segura e eficiente. As redes de computadores peer-to-peer como o
Gnutella, BitTorrent, KazaA e muitas outras são sistemas distribuídos ad-hoc.
Estas redes baseiam-se principalmente na capacidade de processamento e na
largura de banda dos participantes da rede ao invés de se concentrar em um
pequeno número de servidores. Estas redes são utilizadas para compartilhamento
direto de recursos computacionais tais como capacidade de processamento (CPU),
memória e dados sem intermediação de órgãos centralizados, assim, quanto maior
a quantidade de nós na rede, maior será a capacidade do sistema. Em um sistema
P2P puro não existe a noção de cliente ou servidor, todos os pares fazem o papel
de servidor e cliente com outros nós da rede. A natureza distribuída de uma rede
peer-to-peer garante a sua robustez no caso de falhas devido a replicação dos
dados através de múltiplos pares e, em sistemas P2P puros, pela capacidade dos
pares de localizar dados sem necessitar de um servidor de indexação centralizado,
evitando assim a existência de pontos de falha únicos no sistema. As principais
características de um sistema P2P são: a escalabilidade, a resistência à censura e
ao controle centralizado, a auto-organização em presença de uma população de
nós altamente variável, tolerância à falhas de rede e de nós, a inexistência de um
servidor centralizado e conseqüentemente do custo da sua administração. Os
pares formam uma rede auto-organizada sobreposta (overlay network) à rede IP,
oferecendo várias funcionalidades aos seus componentes, tais como, arquitetura
de roteamento WAN robusta, busca eficiente de dados, seleção de pares próximos,
armazenamento redundante, durabilidade dos dados, nomenclatura hierárquica,
autenticação, anonimato, escalabilidade e tolerância à faltas. 
Uma rede sobreposta é uma rede de computadores construída sobre outra rede.
Os nós da rede sobreposta podem ser vistos como estando conectados através de
conexões virtuais ou lógicas, cada uma delas corresponde a um caminho através
de um número de conexões físicas na rede subjacente. Muitas redes P2P são redes
sobrepostas porque elas operam sobre a rede IP (Internet). 
A camada de comunicação de rede descreve as características da rede de
computadores conectada através da internet ou outras redes ad-hoc. A camada de
Gerência de Nós Sobrepostos gerencia os pares, o que inclui detecção de pares e
algoritmos de roteamento para otimização do sistema. A camada de Gerência de
Funções lida com segurança, confiabilidade, resiliência a faltas e aspectos de
disponibilidade de recursos agregados para a manutenção da robustez dos
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sistemas P2P . A camada de Serviços Específicos dá suporte à infra-estrutura P2P
subjacente e aos componentes específicos das aplicações através de agendamento
paralelo e intensivo de tarefas, gerência de conteúdo e arquivos. A camada de
Aplicação está envolvida com ferramentas, aplicações e serviços que são
implementados com funcionalidades específicas sobre a infra-estrutura P2P
sobreposta. 
Exercício 1:
Defina o conceito de Sistemas Distribuídos Peer-to-peer.
A)
Sistemas peer-to-peer (P2P) são sistemas distribuídos consistindo de nós interconectados, capazes de se
auto-organizar em topologias de rede com o propósito de compartilhar recursos tais como conteúdo
(arquivos), ciclos de CPU, espaço de armazenamento e capacidade de transmissão.
 
B)
Sistemas peer-to-peer (P2P) são sistemas distribuídos consistindo de nós interconectados, capazes de se
auto-organizar em topologias de rede com o propósito de segregar recursos tais como conteúdo (arquivos),
ciclos de CPU, espaço de armazenamento e capacidade de transmissão.
 
C)
Sistemas peer-to-peer (P2P) são sistemas distribuídos consistindo que não possuem a capacidade de
se auto-organizar em topologias de rede.
D)
Sistemas peer-to-peer (P2P) são sistemas distribuídos que não utilizam nós interconectados.
E)
Sistemas peer-to-peer (P2P) são sistemas distribuídos que empregam a arquitetura cliente-servidor.
Exercício 2:
Estruturas híbridas são disponibilizadas notavelmente em sistemas distribuídos colaborativos. A questão
principal em muitos desses sistemas é conseguir dar a partida, para o que muitas vezes é disponibilizado
um esquema cliente-servidor tradicional. Tão logo um nó se junte ao sistema, ele pode usar um esquema
totalmente descentralizado para colaboração. Para ficarmos no terreno concreto, em primeiro lugar vamos
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considerar o sistema de compartilhamento de arquivos BitTorrent. O BitTorrent é um sistema
________________________________________________________ de transferência (downloads) de
arquivos. A idéia básica é que, quando um usuário final estiver procurando um arquivo, ele transfira
porções do arquivo de outros usuários até que as porções transferidas possam ser montadas em conjunto,
resultando no arquivo completo.
O texto caracteriza um tipo particular de sistema distribuído, qual das alternativas abaixo se encaixa na
lacuna?
 
A)
Baseado em objetos.
B)
Baseado na web.
C)
Peer-to-peer.
D)
Pervasivo.
E)
Orientado a serviços.
Exercício 3:
Sabemos que a distribuição de conteúdo é uma das áreas de aplicação dos sistemas P2P; baseada em
sistemas e infraestruturas projetadas para compartilhar midia digital e outros tipos de dados entre usuários,
os sistemas P2P podem distribuir conteúdo relativamente simples para compartilhamento de arquivos até
sistemas mais sofisticados que criam uma infraestrutura para armazenamento distribuído e publicação,
organização, indexação, busca, atualização e recuperação segura e eficiente.
Fundamentado na afirmação acima, cite 3 exemplos de sistemas distribuídos P2P.
A)
Gnutella, BitTorrent e KazaA.
B)
Gnutella, BitTorrent e Google.
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C)
Adobe, BitTorrent e KazaA.
D)
Adobe, BitTorrent e Outlook.
E)
Adobe, Outlook e Word.
Exercício 4:
Quais são as principais características de um sistema P2P?
A)
A escalabilidade, a resistência à censura e ao controle descentralizado, a auto-organização em presença
de uma população de nós altamente variável, tolerância à falhas de rede e de nós, a inexistência de um
servidor centralizado e conseqüentemente do custo da sua administração.
B)
A escalabilidade, a resistência à censura e ao controle descentralizado, a auto-organização em presença
de uma população de nós altamente variável, tolerância à falhas de rede e de nós, a existência de um
servidor centralizado e conseqüentemente do custo da sua administração.
C)
A escalabilidade, a resistência à censura e ao controle centralizado, a auto-organização em presença de
uma população de nós altamente variável, tolerância à falhasde rede e de nós, a inexistência de um
servidor centralizado e conseqüentemente do custo da sua administração.
D)
A escalabilidade, a resistência à censura e ao controle centralizado, a auto-organização em presença de
uma população de nós altamente variável, tolerância à falhas de rede e de nós, a existência de um servidor
centralizado e conseqüentemente do custo da sua administração.
E)
A ausência de escalabilidade, a resistência à censura e ao controle centralizado, a auto-organização em
presença de uma população de nós altamente variável, tolerância à falhas de rede e de nós, a inexistência
de um servidor centralizado e conseqüentemente do custo da sua administração.
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Exercício 5:
Em se tratando do conceito de Migração, Replicação e Cache em sistemas distribuídos P2P, descreva a
replicação de conteúdo definida como Passiva.
A)
É uma forma de replicação empregada em muitos sistemas como o Ocean Store, Mojonation e Freenet. É
o resultado do cache de cópias enquanto elas passam pelos nós através da rede. 
B)
A replicação do conteúdo de forma ativa e os métodos de migração são normalmente empregados para
melhorar a capacidade do sistema em localizar dados assim como a disponibilidade e desempenho. 
C)
São técnicas empregadas por OceanStore sobre cache intensivo, através da qual o tráfego é observado e
as réplicas são criadas para acomodar a demanda.
D)
É a replicação do conteúdo que ocorre naturalmente no sistema conforme os nós solicitam e copiam os
dados de uns para os outros. 
E)
São algoritmos usados no Scan para alocar dinamicamente um número mínimo de réplicas enquanto que
atende a restrições de qualidade de serviço e a capacidade dos servidores. Estes algoritmos são
projetados para satisfazer tanto a latência dos clientes como a carga dos servidores da seguinte forma,
primeiramente procurando por cópias que atendam as restrições de latência dos clientes sem se
sobrecarregar e se não obtiver sucesso, alocando novas réplicas. 
Exercício 6:
Defina o coneito de Negação em sistemas distribuídos P2P.
A)
Refere-se à habilidade de cada usuário negar o conhecimento do conteúdo armazenado em outro nó.
B)
Refere-se à habilidade de cada usuário negar o conhecimento do conteúdo armazenado em seu nó; como
conseqüência, os usuários não podem ser responsabilizados pelo conteúdo armazenado em seu nó ou por
ações que efetuadas por seus nós como parte de sua operação em uma rede P2P.
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C)
Os usuários devem ser responsabilizados pelo conteúdo armazenado em seu nó ou por ações que
efetuadas por seus nós como parte de sua operação em uma rede P2P.
D)
Refere-se à habilidade de cada usuário em saber o conteúdo armazenado em seu nó; como conseqüência,
os usuários não podem ser responsabilizados pelo conteúdo armazenado em seu nó ou por ações que
efetuadas por seus nós como parte de sua operação em uma rede P2P.
E)
A negação não pode ser aplicada ao conteúdo armazenado.
Exercício 7:
A operação, desempenho e disponibilidade de um sistema P2P descentralizado conta em grande parte
com a participação voluntária dos seus usuários; para isto, faz-se necessário empregar mecanismos que
forneçam incentivos e estimulem a cooperação entre os usuários assim como também é necessária
alguma noção de responsabilização pelas ações feitas. Quais são as estratégias que podem ser usadas
nessa tarefa?
A)
Mecanismos de incentivo baseados em confiança e Mecanismos de incentivo baseados em substituição.
B)
Mecanismos de incentivo baseados em conexão e Mecanismos de incentivo baseados em substituição.
C)
Mecanismos de incentivo baseados em confiança e Mecanismos de incentivo baseados em substituição.
D)
Mecanismos de incentivo baseados em conexão e Mecanismos de incentivo baseados em permuta.
E)
Mecanismos de incentivo baseados em confiança e Mecanismos de incentivo baseados em permuta.
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