Peer-to-Peer

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APLICAÇÕES PEER-TO-PEER
Prof. Marcio Rodrigo
ROTEIRO
� Introdução
� Arquitetura
� Aplicações
� Conclusão
INTRODUÇÃO
� Há várias definições de sistemas P2P na literatura
� Não há um consenso entre o que é, e o que não é um 
sistema P2P e quais são suas características 
essenciais
� Definição 1) Arquitetura distribuída completamente � Definição 1) Arquitetura distribuída completamente 
descentralizada onde todos os nós possuem 
funcionalidades e tarefas equivalentes
� Definição 2) P2P é uma classe de aplicações que 
levam vantagens de recursos disponíveis nas 
bordas da Internet
INTRODUÇÃO
� Características essenciais presentes em sistemas 
P2P:
� O compartilhamento direto de recursos entre nós, 
preferivelmente sem requerer a intermediação de um 
servidor centralizado. 
� Tolerância a falhas e capacidade de auto-organização
� habilidade para tratar a instabilidade
� conectividade variável 
� população de nós transientes 
� deve se adaptar automaticamente a falhas tanto em conexões 
de redes quanto em computadores
INTRODUÇÃO
� “Sistemas peer-to-peer 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, ciclos de CPU, armazenamento e largura conteúdo, ciclos de CPU, armazenamento e largura 
de banda, capazes de se adaptarem a falhas e 
acomodar populações transientes de nós enquanto 
mantém conectividade aceitável e desempenho, 
sem necessitar da intermediação ou apoio de uma 
entidade central”
INTRODUÇÃO
� Os sistemas peer-to-peer dão a impressão de 
fornecer uma interação direta entre computadores 
� Diferentes definições de “peer-to-peer” são 
aplicados para acomodar os vários diferentes 
casos de sistemas ou aplicações.casos de sistemas ou aplicações.
ARQUITETURA
� Centralizada
� Descentralizada Não Estruturada
Descentralizada Estruturada� Descentralizada Estruturada
� Existem outras classificações:
� Centralizado – Descentralizado – Hierárquico
� Centralizada – Inundação – Tabela Hash Distribuída 
(DHT)
ARQUITETURA
� Centralizada:
� Não é um sistemas P2P puro
� Existe uma base centralizada com a localização dos 
recursos do sistema
� Vantagens� Vantagens
� Garantia de que os dados estão disponíveis em algum nó da 
rede
� Será encontrado!
� Buscas são facilmente implementadas
� Desvantagem
� Existe um ponto central de falha!!!
ARQUITETURA
Fonte: [2]
ARQUITETURA
� Descentralizada e não estruturada
� Não possui servidor centralizado
� Para entrar na rede, um nó se conecta de modo 
arbitrário a outros nós
� Não tem um estrutura definida
� Tem uma lista de vizinhos
� Construída de forma aleatória
� Utiliza mecanismo de inundação controlada por TTL 
(time to live)
ARQUITETURA
Fonte: [3]
ARQUITETURA
� Descentralizada e não estruturada
� Vantagens
� Não tem um ponto central de falha
� Acomoda facilmente uma população de nós altamente 
transientes
Desvantagens� Desvantagens
� Não oferecem garantia quanto a acessibilidade dos dados
� Oferece dificuldade em encontrar o arquivo desejado
ARQUITETURA
� Descentralizada e estruturada
� Não possui servidor centralizado
� Cria as conexões entre os nós seguindo uma estrutura 
bem definida
� A conexão entre os nós é feita tendo como base o � A conexão entre os nós é feita tendo como base o 
identificador do nó
� Obtido com alguma função de hash segura calculado sobre 
alguma informação única do nó
� Possibilita que a pesquisa seja modelada através de um 
processo iterativo determinístico
ARQUITETURA
Fonte: [2]
ARQUITETURA
� Descentralizada e estruturada
� Vantagens
� Garantia de acessibilidade dos dados
� Balanceamento automático de carga
� Auto organização
� Desvantagem
� Difícil manter a estrutura requerida
� O nó que faz a requisição precisa conhecer a chave do objeto 
procurado
� Nem sempre é possível!
� A manutenção em populações altamente transientes é difícil
� Exemplos:
� Chord, CAN, Tapestry, Pastry, Kademlia, Viceroy
APLICAÇÕES
� Compartilhamento de arquivo (distribuição de 
conteúdo):
� Mais populares
� Possibilitar a disponibilização de arquivos por usuários 
e disseminar para qualquer usuário, geograficamente e disseminar para qualquer usuário, geograficamente 
espalhado pelo mundo
APLICAÇÕES
� Compartilhamento de arquivo (distribuição de 
conteúdo):
� Napster
� Arquitetura centralizada
� Gnutella� Gnutella
� Arquitetura descentralizada e não estruturada
� Considerada a primeira aplicação puramente P2P
� Em teoria, cada nó conectado a rede é considerado igual
� Servents (SERVers + clieENTS)
� Cada nó da rede conhece apenas os nós aos quais está 
conectado
� Liberdade de Pesquisa
� Anonimato inexistente
� Não há proteção de quem está fornecendo os arquivos
APLICAÇÕES
� Compartilhamento de arquivo (distribuição de conteúdo):
� Freenet
� Arquitetura descentralizada e não estruturada
� Código fonte aberto
� Mantém seus usuários no anonimato
� Comunicações são cifradas
� Uma vez que o arquivo foi disponibilizado, não pode ser � Uma vez que o arquivo foi disponibilizado, não pode ser 
retirados(facilmente) da rede
� O usuário não consegue acessar o conteúdo que está em sua máquina 
local: os dados ficam codificados
� Quando uma requisição de um determinado arquivo cresce, ele é copiado 
automaticamente para outros nós na sua vizinhança de localização
� O usuário não controla o que é armazenado em sua máquina
� Quando um nó atende uma consulta ele armazena o caminho dos nós que 
possuem a consulta
� Os nós que repassam a resposta também podem armazenar o arquivo 
localmente
� A recuperação de um arquivo é realizada através de vários nós
APLICAÇÕES
� Compartilhamento de arquivo (distribuição de 
conteúdo):
� FastTrack/KaZaa
� Possui arquitetura descentralizada e não estruturada
� Utiliza o conceito de super-nós para melhorar o desempenho 
da rede
� Segundo estatísticas, em abril de 2006 havia mais de 3 
milhões de usuários concorrentes na rede FastTrack
� BitTorrent
� Possui comportamento olho-por-olho
� Transfere porções de arquivos
� Necessário um arquivo .torrent, que contém informações 
necessárias para transferir um arquivo específico
APLICAÇÕES
� Computação Distribuída
� Exploram a capacidade ociosa dos computadores que 
fazem parte do sistema
� Decompõe uma tarefa com alto poder de 
processamento em pequenas unidades e as distribui 
para diferentes peers
� Seti@Home
� Analisa os sinais obtidos através do rádio-telecópio a procura 
de algum sinal inteligente
APLICAÇÕES
� Comunicação e Colaboração
� Oferece estrutura para facilitar a comunicação e 
colaboração entre os peers
� Permitem que os usuários se comuniquem através de 
voz, mensagens de texto, imagens gráficas e arquivos 
em geral de forma direta
� Sem passar por um servidor
� MSN
� Uma das aplicações de mensagem instantânea mais 
populares
� Faz a sincronização de vídeo e voz
� Yahoo! Messenger
� Faz integração com os serviços e conteúdos do Yahoo!
CONCLUSÃO
� Grande motivação para desenvolvimento e 
utilização da rede P2P
� Compartilhamento sem uma unidade central
� Possui as características de computação distribuída
� Razões não técnicas como o anonimato� Razões não técnicas como o anonimato
� Embora os nós sejam equivalente em 
funcionalidades, existem nós com um alto grau de 
especialização
� Escalabilidade
� Robustez
� Flexibilidae