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Redes entre pares (peertopeer)
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2006 Luis RoderoMerino, Antonio Fernández 2
Concepto Se habla de redes entre pares cuando
el servicio se obtiene sin servidores o control central.
Se usan para que unos nodos (en Internet) compartan parte de sus recursos con otros nodos.
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Sistemas cliente/servidor Sistema 'tradicional'. Un servidor único, bien conocido y
fiable (supuestamente). Sencillo de implementar. Sencillo de administrar. Modelo con éxito (www, dns, etc).
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Sistemas cliente/servidor (II) Tienen algunos problemas:
Escalabilidad. Punto único de fallo (atraen atacantes). Requiere administración (replicación por
seguridad, equilibrio de carga, etc). Se desaprovechan recursos.
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Sistemas entre pares Nuevo paradigma. Todos los nodos tienen la misma
funcionalidad, rol o misión. No hay servidor y clientes, todos los
nodos son servidores Y clientes. Todos los nodos ofrecen y consumen
recursos.
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Recursos Capacidad de almacenamiento e
información. Ej.: eDonkey, eMule. Capacidad de comunicación. Ej.:
Redes superpuestas. Capacidad de cómputo. Ej.:
SETI@home
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2006 Luis RoderoMerino, Antonio Fernández 7
Características de Sists. P2P Los nodos actúan como servidores y
enrutadores. Los nodos son autónomos, y no existe
autoridad central. Intercambio y comunicación directa
entre los nodos. Los nodos entran y salen de la red con
frecuencia.
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2006 Luis RoderoMerino, Antonio Fernández 8
Ventajas de Sists. P2P Uso más eficiente de recursos. Escalabilidad. A más usuarios, también
más recursos. Fiabilidad. No hay punto único de fallo.
Replicación de la información. No necesitan administración.
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Problemática Uso/acceso/descarga del recurso. Localización del recurso.Ejemplo: Gnutella• Se usa el sistema para localizar un par
que tiene un fichero.• Se descarga el mismo del par.
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Acceso al recurso Descarga/uso del par que tiene el
recurso directamente. Colaboración entre pares con réplicas
(totales o parciales) para descargas. Transferencia de programas y datos.
Ejecución controlada.
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Localización Servicio centralizado:
Un solo servidor (Napster). Árboles de servidores (fasttrack).
Servicio no centralizado: Red estructurada, DHT (Chord, Pastry). Red no estructurada (Gnutella,
Freenet).
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Localización Centralizada Repite las mismas características de
los sistemas cliente/servidor. Mismas ventajas e inconvenientes.
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Localización No Centralizada Los nodos forman conexiones virtuales
para construir una red superpuesta (overlay).
Las búsquedas son enrutadas a traves de la red overlay. Un nodo sólo manda búsquedas a sus vecinos.
Sistemas estructurados/ no estructurados.
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Redes Estructuradas / DHT Cada recurso es 'asignado' a un
nodo. Este debe de saber dónde está localizado el recurso (aunque no lo gestione/posea).
Hay un control estricto de las conexiones de la red superpuesta.
Se basan en el uso de Tablas Hash Distribuidas (DHTs).
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Redes No Estructuradas Un recurso puede encontrarse en
cualquier nodo. No hay, a priori, restricciones en
quien puede estar conectado a quien.
Sin garantías de encontrar el recurso.
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Inundación Cada nodo reenvía cada mensaje de
búsqueda a todos sus vecinos. NO escalable. Usado por Gnutella.
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SuperPeers Ciertos nodos especiales, de gran
capacidad, gestionan las búsquedas. Son los superpeers.
El resto de nodos se conectan a ellos.
Cada superpeer conoce los recursos de todos los pares conectados a él.
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SuperPeers (II) Cada búsqueda iniciada por un nodo es
enviada a su superpeer. Si el superpeer no conoce la respuesta,
puede reenviar la búsqueda a otros superpeers.
Problema: dependencia de superpares. eDonkey, Kazaa (FastTrack prot).
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Caminos aleatorios Cada mensaje de búsqueda es
reenviado a un único vecino en la red overlay.
Mecanismo de búsqueda 'ciego'. Consume pocos recursos de red. Eficiencia?
Posibles falsos negativos. Tiempo para encontrar un recurso?.
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Caminos aleatorios (II) Se sabe que la topología de la red
superpuesta influye en la eficiencia. Se investiga en sistemas con:
Topologías adaptativas. Onehop replication, cada nodo conoce los
recursos de sus vecinos.
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GIA Los nodos intentan estar lo más
conectados posible. Se usan mecanismos de negociación
para evitar saturar nodos. Las búsquedas se dirigen a nodos bien
conectados.
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DANTE Busca topologías lo más centralizadas
posible. Se basa en un heurístico sencillo, que
indica a qué otros pares conectarse. No necesita mecanismos de
negociación para evitar saturación.