Evaluation of Existing P2P Systems

Τα peer 2 peer συστήματα είναι κατανεμημένα συστήματα ομότιμων κόμβων. Είναι χτισμένα πάνω στην υποδομή του διαδικτύου και χρησιμοποιούν διαθέσιμους πόρους του συστήματος για επικοινωνία μεταξύ των κόμβων και για διαμοιρασμό αρχείων μεταξύ των χρηστών. Αν και τα συστήματα αυτά είναι σχετικά καινούρια, έκαναν την εμφάνισή τους πριν μια δεκαετία, είναι ευρέως γνωστά και έχουν πολλούς φανατικούς θαυμαστές σε όλο τον κόσμο. Η αρχή έγινε με το Napster, ενώ αργότερα αναπτύχθηκαν και άλλα τέτοια συστήματα όπως είναι το Kazaa, Gnutella, BitTorrent, DC++ κ.α. Ο αριθμός των χρηστών που τα υποστηρίζουν είναι πάρα πολύ μεγάλος, της τάξης των 10⁶ χρηστών σε κάθε p2p σύστημα, με αποτέλεσμα να υπάρχει μεγάλη διαθεσιμότητα αρχείων. Οι εφαρμογές αυτές είναι πολύ σημαντικές σήμερα και αποτελούν αναγκαίο εργαλείο για οποιονδήποτε επιθυμεί να διαμοιράσει αλλά και να αποκτήσει αρχεία εύκολα και γρήγορα. Έρευνες έχουν δείξει ότι έως και 30% της συνολικής κίνησης του διαδικτύου προέρχονται από εφαρμογές p2p. Τα συστήματα που σήμερα βρίσκονται σε εφαρμογή είναι κυρίως αδόμητα και κεντρικοποιημένα. Υπάρχει δηλαδή κάποιο μοντέλο client-server, αλλά το πώς το κάθε σύστημα χρησιμοποιεί την υποδομή του διαδικτύου για να εξυπηρετήσει όσο το δυνατόν περισσότερους χρήστες διαφέρει, με αποτέλεσμα διαφορετικά p2p συστήματα να είναι πιο αποδοτικά σε διαφορετικές λειτουργίες το καθένα.

Κάθε χρήστης, λοιπόν, που επιθυμεί να χρησιμοποιήσει ένα p2p σύστημα για διακίνηση αρχείων βρίσκεται αντιμέτωπος με ένα ουσιώδες ερώτημα: Ποιο p2p σύστημα είναι το πιο κατάλληλο για τη χρήση που εγώ επιθυμώ?

Τα κύρια ζητήματα που απασχολούν κάθε χρήστη που επιθυμεί να αποκτήσει το αρχείο που χρειάζεται είναι η διαθεσιμότητα του αρχείου και πόσος χρόνος απαιτείται για να ολοκληρωθεί η λήψη του.

Άμεση απάντηση σε αυτό το ερώτημα δεν υπάρχει για το λόγω ότι κάθε σύστημα είναι αξιόλογο και χρησιμοποιείται από διαφορετικούς χρήστες ανάλογα με την περίσταση, για παράδειγμα τι εύρος δικτύου διαθέτουν, τι «είδος» αρχείων θέλουν να κατεβάσουν, πόσο μεγάλα και πόσο ενημερωμένα αρχεία χρειάζονται κ.α.

Σε αυτή την εργασία θα προσπαθήσουμε να αξιολογήσουμε και να συγκρίνουμε δύο από τα πιο δημοφιλή p2p συστήματα σήμερα: BitTorrent, KazaA.

Αυτό που θα προσπαθήσουμε να υλοποιήσουμε είναι ένας αριθμός από πειράματα που θα δείξουν σε ποιο τομέα υπερτερούν και σε ποιο υστερούν τα δύο αυτά συστήματα ομότιμων κόμβων. Μερικά από αυτά είναι:

1.Διαθεσιμότητα σε διαφόρων τύπων αρχεία όπως περισσότερο ή λιγότερο δημοφιλή, παλιά ή καινούρια.

2.Μέτρηση του download time του κάθε αρχείου στα δύο συστήματα και το κατά πόσο αυτά αξιοποιούν τους διαθέσιμους πόρους για το ταχύτερο αποτέλεσμα.

3.Η εξυπηρέτηση διαφόρων ερωτημάτων πολύπλοκων ή μη, με τι ποσοστό επιτυχίας και σε πόσο χρόνο

4.Το πόσοι χρήστες χρησιμοποιούν τα συστήματα αυτά και κατά πόσο είναι ενεργοί δηλαδή αν παρέχουν και πόσα αρχεία ή αν μόνο ζητάνε, και πώς αυτό αντιμετωπίζεται (πρόβλημα Free Riding)

5.Η ασφάλεια των συστημάτων, αν δηλαδή διακινούνται μέσω αυτών κακόβουλα προγράμματα (ιοί και spy-ware), και κατά πόσο είναι εύκολο κάποιος να εισχωρήσει στο σύστημά του χρήστη χωρίς την σαφή έγκριση του.

6.Ευκολία στη χρήση για τον κάθε μη έμπειρο και εξειδικευμένο χρήστη (user friendly περιβάλλον )

Με βάση τα παραπάνω πειράματα θα προσπαθήσουμε να κάνουμε αξιολόγηση των δύο συστημάτων με σκοπό να βγουν αξιοκρατικά και αντικειμενικά συμπεράσματα, έτσι ώστε ο τελικός χρήστης να βοηθηθεί στην τελική του απόφαση όσον αφορά το ποιο σύστημα θα χρησιμοποιήσει. Το σίγουρο είναι ότι και τα δύο συστήματα είναι πολύ δημοφιλή και είναι αποδοτικά σε διαφορετικούς τομείς το καθένα. Άρα ο τελικός χρήστης ανάλογα με τις ανάγκες του, αποφασίζει και χρησιμοποιεί αυτό που του είναι πιο χρήσιμο.

Υπάρχουν πολλές μελέτες που έχουν αξιολογήσει κάποιο p2p σύστημα όπως BitTorrent ([1],[2]) και άλλες που συγκρίνουν συστήματα για την απόδοσή τους σε κάποιο τομέα. Για παράδειγμα το paper ([1]) κάνει αξιολόγηση του BitTorrent σε τομείς όπως το πόσοι κόμβοι είναι συνδεδεμένοι στο δίκτυο, πόσα αρχεία είναι σε διαθεσιμότητα, πόσοι είναι οι seeds, ποιος είναι ο μέσος όρος του download time κ.α. Επίσης πολλές έρευνες([2]) ασχολούνται με το πόσοι είναι ενεργοί χρήστες, πόσα αρχεία διαθέτουν ολοκληρωμένα και το κατά πόσο είναι πρόθυμοι να προσφέρουν κάποιο αρχείο μετά από την επιτυχή απόκτησή του από το δίκτυο κ.α.

References

[1] The Bittorrent P2P file-sharing system: measurements and analysis, J.A. Pouwelse, P. Garbacki, D.H.J. Epema, H.J. Sips

[2] Dissecting BitTorrent: Five Months in a Torrent’s Lifetime, M. Izal, G. Urvoy-Keller, E.W. Biersack, P.A. Felber, A. Al Hamra, L. Garc´es-Erice