Contacto Lespade, Juan Pablo Dirección: Las Heras 490 Luján (B6700ATJ) Buenos aires Argentina Tel:

Transcripción

1 Teleinformática Y Redes Trabajo Práctico de Investigación Redes compañero a compañero como soporte de sistemas de archivos distribuidos Lespade, Juan Pablo jplespa@infovia.com.ar División Estadística y sistemas Universidad nacional de Luján Luján Buenos Aires Argentina Contacto Lespade, Juan Pablo jplespa@infovia.com.ar Dirección: Las Heras 490 Luján (B6700ATJ) Buenos aires Argentina Tel:

2 Resumen En este trabajo de investigación se tratará el tema de las redes compañero a compañero (P2P) en función del soporte que le pueden dar a la distribución de archivos. Explicando la filosofía de trabajo, arquitectura, modo de operación y los campos de aplicación que tiene, al final de la misma se hará una descripción de funcionalidades y descripción detallada de uno de los sistemas de P2P. Introducción Las redes P2P nacieron en el año 1999 con la intención de cambiar archivos musicales entre un grupo de amigos, eso fue el nacimiento de Napster y la popularización de los mismos llevo al desarrollo de otros programas de P2P[1]. Descripción del P2P Filosofía En las redes P2P cada usuario puede tomar el papel de un servidor real de archivos para el resto de los clientes de la red. El objetivo es el de intercambiar archivos mas allá de la ubicación geográfica de cada uno de los usuarios. Esto puede ser con un servidor centralizado o no, dependiendo de ello que el P2P sea híbrido o puro[2][3]. Arquitectura Puros En los sistemas de P2P puros, todos los nodos de la red tienen la misma posibilidad de interactuar. No hay un servidor central sino que por el contrario cada nodo puede ser servidor de otro que le hubiera solicitado alguno de los archivos. La lista de los archivos que tiene para compartir será administrada por cada uno de los clientes. Híbridos En esta arquitectura de P2P el servidor central hará de mediador entre dos clientes, si bien uno de ellos pasara a ser el servidor la información acerca de los archivos que cada uno tiene para compartir será administrada por el servidor central. En esta arquitectura tendremos distintas tareas que se le pueden asignar al servidor central, el mismo puede ser un servidor simple que solo se ocupe de tener una actualización de los nodos que están en la red, pueden tener también un registro de los archivos que tenga para compartir cada uno de los clientes o bien además de estas dos tareas ser el intermediario en la transferencia de los archivos entre dos clientes. Modo de trabajo Puros Dentro de los P2P puros, tendremos como primitivas a las de pedido de conexión a los nodos, respuesta la conexión, consulta, respuesta de consulta y de pedido y transmisión de datos. El nodo que se conecte a la red envía un pedido de conexión vía IP de tipo Broadcast a una máximo de clientes que esta estipulado previamente (a estos nodos le llamaremos horizonte), este mensaje llega a los demás nodos del horizonte buscando cual de ellos no tiene el máximo de conexiones; quien no este ya saturado responderá al pedido y se generara la conexión entre ellos. Cada nodo solo puede ver directamente a los que lo rodean, mientras que para el resto de los nodos será invisible, se genera la consulta del

3 nodo A hacia los nodos adyacentes y de ahí se propagara hacia el resto de la red exceptuando a quien efectuó la consulta o los nodos en que la consulta ya haya sido efectuada. La respuesta será cuales son los nodos de la red que tienen lo solicitado, la misma se efectúa con un mensaje unicast. La conexión para la transferencia del archivo la realizara el cliente[4]. La ventaja de este sistema respecto del híbrido es que no depende de un nodo central para su funcionamiento. Como una desventaja se puede considerar que al consulta al ser hecha a todos los nodos de la red puede tardar un tiempo significativo en llegar a completarse. Híbridos En el caso de los P2P híbridos tendremos varias arquitecturas [5] distintas que se describen a continuación: Con servidor central simple El servidor central será utilizado para ver los nodos que están conectados en la red. Cuando un cliente nuevo se conecta se actualiza la tabla del servidor a la cual accederán los demás clientes para la realización de las consultas. El servidor deberá verificar la conexión de los clientes que tenga en su tabla, cuando un cliente hace una consulta la efectúa al servidor y este la envía individualmente a los clientes que tenga en la tabla. Ellos responden directamente al cliente que hizo la consulta. La conexión se realiza por la selección de los archivos que el cliente que pidió la consulta y quien tenga los archivos de forma que este ultimo pasa a ser el servidor y el primero el cliente. Si bien esta es una de las soluciones mas fáciles de aplicar porque el problema de la conexión entre los clientes de la red lo efectúa el servidor, el hecho de que la consulta de cada cliente llegue a todos los que estén conectados en la

4 red genera una carga que hará mermar el rendimiento de la misma en el momento de la transferencia de archivos dependiendo de la cantidad de clientes que haya. En caso de que el servidor no este funcionando ninguno de los clientes se podrá ver entre si con lo cual la red quedara inutilizada. Con servidor central y listado de archivos El servidor central tendrá una lista actualizada de los nodos que estén conectados, con los datos que ellos respecto de los archivos que tenga para compartir, esta tabla tendrá que actualizarse a intervalos regulares. Cuando el cliente hace la consulta esta se procesa en el servidor y el mismo le envía la respuesta al cliente, el cliente realiza la selección de los archivos que busca, el cliente pedirá la conexión al servidor para la transferencia de lo pedido y se crea una conexión punto a punto entre el cliente que tiene el archivo (servidor) y el que lo peticiono (cliente). La ventaja de este sistema respecto del anterior es la merma en las consulta que viajan por la red. Con servidor central, listado de archivos y contenido En esta arquitectura el servidor se encarga del manejo de las tablas de clientes, la tabla de archivos de cada uno de ellos pero también de los archivos que tienen. Con lo cual no habrá contacto entre los clientes en forma directa para la transferencia de los archivos sino que también se hará por medio del servidor. Esta arquitectura tiene el problema que el servidor fácilmente se convierte en el cuello de botella de la red por las peticiones de los clientes.

5 Campos de aplicación Los campos de aplicación en las redes compañero a compañero en el caso particular que estamos estudiando puede ser el intercambio de archivos en comunidades virtuales que puedan crearse. Estas comunidades pueden estar cerradas al resto de la gente de forma que solo los miembros que están en ella tengan el acceso. La ventaja de darle este uso es la de aprovechar el sistema P2P para el rápido cambio de información entre sus miembros. Caso de estudio: Mojo Nation Este software de P2P se basa en la arquitectura de servidor central, listado de archivos y contenido. Instalación La instalación del software es muy simple ya que lo único que nos pedirá será la carpeta en la que queremos instalarlo. No crea grandes complicaciones y la misma se encarga de crear el server propio que será el que utilizará. Se le asigna un Id de nodo y se le da la dirección de los trackers que en principio se asignan al mismo. También se presentan dos pantallas de configuración del Mojo Nation en las cuales se pueden cambiar algunas configuraciones de trabajo. Arquitectura El Mojo Nation utiliza un sistema de enjambres de servidores centrales al cual los llama trackers, los cuales se encargan de manejar la información de lo que tiene cada uno de los clientes para compartir, consultas y la transferencia de los archivos. Las tareas que realiza el cliente son enviadas por el servidor que se creo por medio de una URL que el tracker que la tome interpretará y ejecutará. Los trackers son lo que se encargan además de controlar los cuellos de botella que se puedan producir en la red, para que si esto ocurre delegar tareas sobre otros trackers. Para poder cumplir con esta tarea cada archivo es dividido en múltiples y pequeñas partes. Estos archivos luego de que el cliente indica que sean compartidos quedaran almacenados en archivos temporales esperando la próxima conexión y así estas nuevamente disponibles para los demás clientes de la red. Funcionalidad En cuanto a las funcionalidades del sistema tenemos la posibilidad de hacer búsquedas de archivos, ver el listado de los trackers conocidos, indicar que archivos queremos compartir, un detalle de las actividades que se cumplieron desde la última inicialización del Mojo, las preferencias de configuración del programa y por último el help correspondiente. Modo de operación EL Mojo Nation trabaja con un sistema de prioridades de los distintos clientes, el mismo es modificado dependiendo de los archivos que el cliente haya querido compartir, ando de banda y disponibilidad de espacio de almacenamiento. Las búsquedas de archivos se realizan sobre 9 temas diferentes los cuales pueden estar moderados o no moderados, los primeros son aquellos que el contenido haya pasado por la aprobación del moderador, los segundos son los que se publican inmediatamente después de haber sido enviados por los clientes. El listado de los trackers sobre los cuales se harán las consultas es dinámico. La consulta se enviara al servidor en formato de URL (ej: Book&all=0&Author%28s%29=Reilly), el mismo se encargará de distribuirla entre los trackers para que ellos respondan a la misma.

6 La forma de indicar los archivos que queremos compartir es muy simple, solo tenemos que seleccionarlos e indicarle que queremos compartirlos, luego se le indican algunos datos básicos respecto del contenido del mismo, dentro de que genero se lo incorpora, formato del mismo, etc. Los archivos pasaran a una cola en el servidor para ser procesada la información que le suministramos y periódicamente los trackers tomaran la información para anexarla a la que ya tienen. El archivo recibirá un Id propio independientemente del Id que se le haya asignado al nodo. En la opción Log tenemos el listado de las actividades que se están realizando y de las realizadas desde el inicio de la ultima sesión, nos da la posibilidad en el caso de los archivos que fueron compartidos de saber cuantos trackers de contenidos tienen ese archivo ya en su lista para ser compartidos. Las preferencias están dividida entre generales y avanzadas, entre las primeras encontramos la ubicación del disco en el que se guardaran los archivos transferidos; si queremos que el browser se abra automáticamente al ejecutar el Mojo Nation; Velocidad de transferencia de recepción y transmisión de archivos; tiempo de actualización de la pantalla del browser, espacio máximo en el disco dedicado a Mojo Nation; Activar el servidor en caso de que este detenido y activar el tracker de contenido. En las avanzadas tenemos la cantidad de conexiones TCP que se pueden tener en un mismo instante; la cantidad de conexiones abiertas; si los archivos bajados se guardaran con la id del que lo transfirió; puerto en que trabajara y la cantidad de entradas del puerto.

7 Referencias bibliográficas [1] Libro: ORAN, A. "Peer-to-Peer - Harnessing the Power of Disruptive Technologies",Ed. O Reilly, ISBN X, marzo [2] Documento on Line: L.Gutberlet Peer-to-Peer Computing A Technology Fad or Fact? [3] Documento on Line: Tecnología Peer To Peer (P2P) [4] Documento on line: CLARKE, I. "A Distributed Decentralised Information Storage and Retrieval System. [5] Documento on Line: Lance Olson.NET P2P: Writing Peer-to-Peer Networked Apps with the Microsoft.NET Framework