Evaluation of Existing P2P Evaluation of Existing P2P SystemsSystems

KaZaA & BitTorrentKaZaA & BitTorrentΑλεξάκης ΚωνσταντίνοςΑλεξάκης Κωνσταντίνος

Γιωτάκης ΠαναγιώτηςΓιωτάκης Παναγιώτης

ΕισαγωγήΕισαγωγή

• Peer-to-peer: Κατανεμημένα συστήματα ομότιμων κόμβων χτισμένα πάνω στην υποδομή του διαδικτύου

• Με τα p2p χρήστες ανά τον κόσμο μπορούν να επικοινωνήσουν άμεσα μεταξύ τους, ανεξαρτήτως πλατφόρμας, για διαμοιρασμό, κυρίως, αρχείων

• Λόγω της χρησιμότητάς τους, έχουν αναπτυχθεί δεκάδες τέτοια συστήματα όπως: ΚαΖαΑ, E-mule, Dc++, BitTorrent

ΕισαγωγήΕισαγωγή

• Εξαιτίας της πληθώρας τέτοιων συστημάτων και των διαφορετικών χαρακτηριστικών που τα διακρίνουν προκύπτει το εξής δίλλημα:– Ποιο p2p είναι το καταλληλότερο για την κάλυψη των

αναγκών του κάθε χρήστη;

• Μια προσέγγιση στο παραπάνω δίλλημα αποτελεί η αξιολόγηση δύο εκ των δημοφιλέστερων p2p συστημάτων: – BitTorrent - KaZaA

KaZaAKaZaA

• Μη κεντρικοποιημένο αδόμητο p2p σύστημα

• Ξεκίνησε το Μάρτιο του 2001 για να αντικαταστήσει το

Napster • Διαμοιράζει αρχεία διαφόρων

ειδών και η λειτουργία του

βασίζεται στο πρωτόκολλο

fastTrack:– Οι κόμβοι χωρίζονται σε

supernodes και ordinary nodes

BitTorrentBitTorrent

• Κεντρικοποιημένο, αδόμητο p2p σύστημα• Κάθε peer συνδέεται με κεντρικούς servers (trackers) οι

οποίοι διαμοιράζουν τα meta-data αρχεία (.torrent) και είναι υπεύθυνοι για τη διασύνδεση των peer μεταξύ τους • Βασίζεται στην ιδέα της συνεργασίας όπου κάθε peer που κατεβάζει τμήμα ενός αρχείου το διαμοιράζει στους υπόλοιπους ταυτόχρονα (“tit-for-tat strategy”)

Προσέγγιση του ΠροβλήματοςΠροσέγγιση του Προβλήματος

• Θα χρησιμοποιήσουμε τις εξής εφαρμογές:– Kazaa-lite, για το KaZaA– Azureus, για το BitTorrent

Που αποτελούν από τις πιο δημοφιλείς εφαρμογές για τα δύο αυτά συστήματα

• Για την εύρεση αρχείων θα χρησιμοποιήσουμε την επιλογή search στο kazaa-lite και το εξής web-site για ΒitTorrent:– http://isohunt.com/ που υποστηρίζει 11993 trackers

περίπου

Τομείς ΑξιολόγησηςΤομείς Αξιολόγησης

• Στην παρούσα εργασία συγκρίναμε και αξιολογήσαμε τα δύο συστήματα στους παρακάτω τομείς:– Χαρακτηριστικά των εφαρμογών– Αξιολόγηση αναζήτησης (KaZaA)– Πλήθος χρηστών και διαμοιραζόμενος όγκος αρχείων– Διαθεσιμότητα δημοφιλών αρχείων– Διαθεσιμότητα μη δημοφιλών αρχείων– Διαθεσιμότητα μεγάλων και διαφόρων ειδών αρχεία– Download time– Αντιμετώπιση προβλήματος Free-Riding– User friendly περιβάλλον

Σύγκριση Χαρακτηριστικών των Σύγκριση Χαρακτηριστικών των KaZaA-Lite, AzureusKaZaA-Lite, Azureus

• Οι εφαρμογές KaZaA-Lite (KaZaA), Azureus (BitTorrent) είναι οι δημοφιλέστερες για τα συστήματα που αξιολογούμε

• Σημαντικό είναι επομένως να συγκρίνουμε τα κύρια χαρακτηριστικά τους

KaZaA search evaluationKaZaA search evaluation

• Αξιολογήθηκε ο μέσος ρυθμός εμφάνισης αποτελεσμάτων σε διαφόρων ειδών αρχεία

• Παρατηρούμε ταχύ ρυθμό εμφάνισης αποτελεσμάτων, κύριος όγκος των οποίων αφορά μουσικά αρχεία (~50%)

Μέτρηση: Κόμβοι, Όγκος Αρχείων Μέτρηση: Κόμβοι, Όγκος Αρχείων

• Η πιο σημαντική μέτρηση που ενδιαφέρει τους χρήστες στα p2p συστήματα αποτελεί – το πλήθος των κόμβων που είναι συνδεδεμένοι κατά τη

διάρκεια της ημέρας – ο όγκος των δεδομένων που διαμοιράζονται

Μέτρηση: Διαθεσιμότητα Μέτρηση: Διαθεσιμότητα Δημοφιλών ΑρχείωνΔημοφιλών Αρχείων

• Διαθεσιμότητα 20 δημοφιλέστερων μουσικών αρχείων

•Η μέτρηση έγινε σε χρονική διάρκεια ~1min στο KaZaA

•Στο BitTorrent τα αποτελέσματα προκύπτουν άμεσα

Μέτρηση: Διαθεσιμότητα Δημοφιλών Μέτρηση: Διαθεσιμότητα Δημοφιλών Αρχείων Σε Βάθος ΧρόνουΑρχείων Σε Βάθος Χρόνου

• Έγιναν δύο μετρήσεις σε δημοφιλή μουσικά αρχεία σε βάθος χρόνου (>5min για το KaZaA)

• Στην πρώτη μέτρηση συγκρίνουμε στο KaZaA τα αποτελέσματα που προκύπτουν σε τρία διαφορετικά χρονικά διαστήματα

• Στη δεύτερη μέτρηση συγκρίνουμε τα αποτελέσματα BitTorrent και KaZaA για διάστημα >11min

Μέτρηση: Διαθεσιμότητα Μέτρηση: Διαθεσιμότητα Μη-δημοφιλών ΑρχείωνΜη-δημοφιλών Αρχείων

• Έγινε μέτρηση σε παλιά (μη-δημοφιλή) μουσικά αρχεία (>15 χρόνων)

• Η πρώτη μέτρηση έγινε για 1min στο KaZaA, ενώ η δεύτερη για βάθος χρόνου(>5min)Μέτρηση για 1min Μέτρηση για βάθος χρόνου

Μέτρηση: Μεγάλα ΑρχείαΜέτρηση: Μεγάλα Αρχεία

• Η μέτρηση έγινε για μεγάλα αρχεία (>300mb) διαφόρων ειδών όπως ταινίες, cds, παιχνίδια, software σε βάθος χρόνου (>5min)

Μέτρηση: Αρχεία Διαφόρων Ειδών Μέτρηση: Αρχεία Διαφόρων Ειδών

• Από τις μετρήσεις που πραγματοποιήθηκαν προκύπτουν τα εξής συμπεράσματα:– Το BitTorrent υπερτερεί σε αρχεία όπως: ταινίες,

ολόκληρα cds, software, παιχνίδια, e-books– Το KaZaA υπερτερεί σε κυρίως μικρά αρχεία όπως:

μουσικά αρχεία, φωτογραφίες– Αναζητήθηκαν επιστημονικές δημοσιεύσεις (papers)

αλλά η διαθεσιμότητά τους ήταν σχεδόν μηδενική και στα δύο συστήματα

Μέτρηση: Μέτρηση: Download TimeDownload Time

• Πραγματοποιήθηκε σύγκριση της μέσης ταχύτητας διαμοιρασμού αρχείων ανάλογα με τη διαθεσιμότητά τους

Αναζήτηση και Διαμοιρασμός Αναζήτηση και Διαμοιρασμός ΑρχείωνΑρχείων

• Η αναζήτηση:– Στο KaZaA-Lite γίνεται απλούστατα, χρησιμοποιώντας την

επιλογή search που βρίσκεται στην εφαρμογή– Στο BitTorrent η αναζήτηση είναι πιο επίπονη καθώς ο χρήστης

είναι αναγκασμένος να αναζητήσει ένα συγκεκριμένο αρχείο ανάμεσα σε πολλά web-sites, trackers στο διαδίκτυο

• Ο διαμοιρασμός αρχείων:– Στο KaZaA γίνεται αυτόματα επιλέγοντας απλώς το φάκελο με τα

αρχεία που διαμοιράζονται– Στο BitTorrent ο διαμοιρασμός καινούριων αρχείων γίνεται

δυσκολότερα καθώς ο χρήστης πρέπει να δημιουργήσει το meta-data αρχείο (.torrent) και να το ανακοινώσει σε κάποιο tracker

Πρόβλημα Πρόβλημα Free-RidingFree-Riding

• Έχει διαπιστωθεί ότι το μεγαλύτερο ποσοστό των χρηστών στα p2p δίκτυα επιθυμεί να αποκτά αρχεία χωρίς να διαμοιράζει αυτά που ήδη έχει κατεβάσει (Free-Riders)

• Ορισμένα δίκτυα έχουν προβλέψει τρόπους αντιμετώπισης του φαινομένου

• Το BitTorrent αντιμετωπίζει το Free-Riding– Με το να διαμοιράζει αναγκαστικά ο χρήστης τα κομμάτια των

αρχείων που ήδη έχει αποκτήσει– Ορισμένοι trackers απαιτούν το ποσοστό upload/download≈1

από τους χρήστες τους

• Το KaZaA δεν υποστηρίζει μηχανισμούς αντιμετώπισης του προβλήματος

Σύγκριση: Σύγκριση: User Friendly User Friendly Περιβάλλον Περιβάλλον

• Συγκρίθηκαν τα δύο συστήματα όσον αφορά την φιλικότητα που παρέχουν στο χρήστη

• Παρόλο που και τα δύο συστήματα παρέχουν αξιόλογα documentations, η χρήση του KaZaA-Lite αποδεικνύεται απλούστερη από αυτήν του Azureus για αρχάριους χρήστες

• Με βάση το σχεδιασμό του, το KaZaA-Lite διευκολύνει κατά πολύ την αναζήτηση και το διαμοιρασμό αρχείων

• Αντιθέτως η δομή του δικτύου BitTorrent περιπλέκει περισσότερο τις παραπάνω διαδικασίες

ΕμπιστοσύνηΕμπιστοσύνη

• Ένα εύλογο ερώτημα που απασχολεί τους χρήστες είναι αν το αρχείο που βρήκαν διαθέσιμο είναι το σωστό και όχι απλά ένας παραπλανητικός τίτλος

• Στο BitTorrent, σε πολλούς tracker εκτός από την αξιολόγηση του αρχείου χρήστες μπορούν να εκφράσουν την γνώμη τους και άρα υπάρχει μια πιο αντικειμενική άποψη για την αξιοπιστία

• Επίσης αρχεία αμφιβόλου ποιότητας και προέλευσης μπορεί να γίνουν banned από τους διαχειριστές των trackers

• To ΚαΖαΑ δεν διαθέτει τέτοιου είδους αξιοπιστία

ΣυμπεράσματαΣυμπεράσματα

• Τα αποτελέσματα της αξιολόγησης και σύγκρισης των δύο συστημάτων φαίνονται στον παρακάτω πίνακα:

• Η τελική επιλογή…

είναι στη διακριτική ευχέρεια του χρήστη ανάλογα με τις ανάγκες και τις προτιμήσεις του

ReferencesReferences

[1] http://www.bittorrent.com[2] http://www.kazaa.com[3] http://isohunt.com

[4] Kazaa vs LimeWire http://www.cdrinfo.com/Sections/Reviews/Specific.aspx?ArticleId=15064&PageId=1

[5] 500+ bitTorrent sites: http://home.quicknet.nl/qn/prive/romeria/bittorrentsites.htm

[6] Jian Liang, Rakesh Kumar, Keith W. Ross, The KaZaA Overlay: A Measurement Study, September 15, 2004

[7] 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,2004