Trabalho P2P

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Sistemas Distribuídos 
Sumário 
• Definição; 
• História; 
• Características; 
• Utilização; 
• Arquitetura de Redes P2P; 
• Exemplos de P2P; 
• Integridade e Proteção; 
• Código da Aplicação. 
Definição 
• Um tipo de rede de computadores onde cada 
estação possui capacidades e responsabilidades 
equivalentes. Isto difere da arquitetura 
cliente/servidor, no qual alguns computadores são 
dedicados a servirem dados a outros 
História 
• O surgimento do P2P vem da tendência natural da 
evolução dos sistemas que vem criando redes 
cada vez maiores 
• Os primeiros trabalhos que podem ser relacionados 
ao P2P vem do final da década de 70, início da 
década de 80 
• No final dos anos 90 se tornou mundialmente 
popular graças ao Napster 
Características 
• Auto-organização: não há um coordenador do 
grupo; toda a coordenação é distribuída 
• Adaptabilidade: rede se ajusta ao ambiente, 
mesmo que ocorram falhas 
• Escalabilidade: rede cresce em escala facilmente; 
não há ponto de estrangulamento 
• Comunicação direta entre os pares: se opõe ao 
tradicional modelo cliente-servidor, já que cada nó 
pode fornecer ou obter recursos 
Utilização 
• Compartilhamento de arquivos, imagens, músicas, 
vídeos, etc. 
• Atualização de sistemas operacionais e de 
software aplicativo 
• Gerenciamento de redes e sistemas 
• Processamento distribuído 
• Sincronização de bancos de dados 
• Difusão de informações 
• etc. 
ARQUITETURA DE 
REDES 
 
 
 
Arquitetura Centralizada (1) 
 
Arquitetura Centralizada (2) 
 
 
• Um servidor central controla as entradas e saídas 
de peers da rede 
 
• Os peers registram no servidor central os recursos 
que compartilharão na rede 
 
Arquitetura Centralizada (3) 
 
 
• Pesquisas por recursos disponíveis nos peers são 
efetuadas pelo servidor central 
 
• O acesso aos recursos é feito diretamente entre 
peers 
Arquitetura Centralizada (4) 
Arquitetura 
Descentralizada (1) 
 
Arquitetura 
Descentralizada (2) 
 
 
• Não há um elemento central 
 
• Todos os nós possuem papel equivalente 
 
• As pesquisas por recursos compartilhados são feitas 
por inundação (flooding) 
 
Arquitetura 
Descentralizada (3) 
 
 
• Gera um alto tráfego na rede 
 
• Desempenho das pesquisas é ruim devido à 
necessidade de se comunicar a muitos nós e 
aguardar a resposta 
 
Arquitetura 
Descentralizada (4) 
Arquitetura Híbrida (1) 
 
Arquitetura Híbrida (2) 
 
 
• Supernós permitem o ingresso dos nós na rede, 
podendo também exercer atividades de 
coordenação do funcionamento da rede, indexar 
os recursos compartilhados pelos nós e permitir a 
busca por estes recursos 
 
Arquitetura Híbrida (3) 
 
 
• Após localizado, um recurso pode ser obtido a 
partir da interação direta entre nós 
 
• Falha de um supernó pode ser tolerada elegendo 
dinamicamente outro supernó. 
 
Arquitetura Híbrida (4) 
EXEMPLOS DE REDES 
 
 
 
Napster 
• Lançado 1999 
• Compartilhamento de músicas 
• Utilizava servidor central (replicado) para efetuar a 
procura de arquivos na rede 
• Servidores centrais dedicados 
 - Mecanismo de autenticação 
 - Localizador de arquivos 
• Transferência de arquivos era feita diretamente 
entre os (peers)clientes 
 
 
Gnutella 
• Primeira aplicação P2P descentralizada 
• Requisição é realizada, todos os nós são 
consultados 
• Somente o nó detentor da informação retorna a 
consulta 
• Cada nó atua como : 
- Cliente – quando faz requisições de arquivos 
- Servidor – quando fornece arquivos 
- Roteador – quando reenvia consultas e 
respostas. 
 
Kazaa 
• Utilizada arquitetura hierárquica 
• Nós comuns (NC) e Super nós (SN) 
• Rede composta por diversos (SN) que atua como 
“Mini-Servidores” utilizados para armazenar 
informações sobre arquivos compartilhados pelos 
NC 
• SN mantém conexões com outros SN 
 
BitTorrent 
• Cliente BitTorrent é qualquer aplicação que 
implementa Protocolo BitTorrent 
• Arquivo compartilhado é dividido em partes iguais 
e pequenas ( 64Kb 4 Mb) 
• Protocolo engloba mecanismos para: 
- Controlar integridade das partes dos arquivos 
- Recompensar quem compartilha arquivos, e penalizar quem não 
colabora 
• Para compartilhar, um nó cria o arquivo.torrent 
• Neste arquivo .torrent contém : 
 - Contém metadados do arquivo que descreve o arquivo e permite ver 
sua integridade 
 - Indica servidores (tracker) 
 
BitTorrent 
• Servidores (trackers): 
- Coordena distribuição de arquivos 
- Indicam nós para download 
- Controlam a velocidade do download 
- Se o nó não colabora, perde banda 
• Quando um nó quer fazer o download do arquivo 
- Obtem-se o arquivo.torrent 
- Conecta-se ao servidor (tracker) específico 
- Este servidor irá fornecer as informações 
necessárias para fazer o download de cada 
parte do arquivo. 
JXTA 
• Utilizada na implementação deste trabalho 
• Cria grupos de pares com interesses comuns 
• Mensagens JXTA são codificadas em XML 
• JXTA padroniza a forma como os pares 
- Descobrem uns aos outros 
- Organizam os grupos 
- Divulgam e descobrem os serviços disponíveis 
- Monitoram uns aos outros 
 
• JXTA faz consultas envolvendo pares conhecidos, 
que mandam as seus conhecidos. 
 
JXTA 
• JXTA – Comunicação 
 - Cria Pipes – canais de comunicação 
unidirecionais, formando um rede parcialmente 
conectada 
 - Protocolo HTTP é usado para permitir que as 
consultas atravessem firewalls. 
 
 
INTEGRIDADE E 
SEGURANÇA 
 
 
 
Integridade e Segurança 
• A segurança é um componente essencial para 
qualquer sistema de computação. 
 
• Navegar pelas redes P2P pode ser não muito 
seguro, pois existem várias ameaças e 
preocupações dentro da rede. 
Ameaças e Preocupações 
• Downloads interrompidos; 
• Nós maliciosos enviam dados corrompidos, vírus, 
etc; 
• Arquivos falsos na rede; 
• Propagação de arquivos infectados sem 
conhecimento disso (Backdoors); 
o Permite fácil acesso. 
• Bugs e/ou Softwares mal configurados; 
• Exposição a sofrer recursos legais ao compartilhar 
arquivos protegidos por direitos autorais. 
Soluções 
• Validação da integridade do arquivo; 
o eMule faz a verificação antes do download (hash); 
o Kazaa perde nesse quesito (Perda de usuário, desuso). 
• Validação do usuário na rede; 
o Maioria possui sistemas de criptografia para proteção. 
• Fator de confiança à identificação do usuário; 
o Tempo de compartilhamento; 
o Evita direcionar downloads para usuário com baixa reputação. 
Protocolos da Rede P2P 
• Secure Sockets Layer (SSL); 
o Garante que um arquivo e eventos enviados cheguem intactos; 
o Ambos os lados automaticamente provam quem eles são para cada um 
antes de transferirem qualquer informação. 
• Tecnologia IPSec; 
o Um túnel IPSec basicamente age como uma camada de rede que 
protege todos os pacotes de dados que passa por ela. 
• Infra-Estrutura de chave pública (PKI); 
o Evita que crackers interceptem ou adulterem as comunicações 
realizadas. 
o É possível saber quem foi o autor de uma transação ou mensagem; 
o Dados confidenciais são protegidos contra a leitura por pessoas não 
autorizadas. 
Código da Aplicação 
Dúvidas?