Proseminar: Funk– und Peer to Peer Netze Thema: Anwendungsgebiete von Peer to Peer Netzen Referenten: Michael Luther Christoph Meier

Gliederung 1. Einleitung und Überblick 2. Anwendungsbereiche 1.1 Definition 1.2 Eigenschaften und Anforderungen an ein P2P Netz 1.3 Geschichte der P2P Netze 1.4 Die zwei Modelle von P2P 2. Anwendungsbereiche 2.1 File Sharing 2.2 Distributed Computing 2.3 Distributed Search Engines 2.4 Instant Messaging 2.5 Groupware 2.6 Sonstige 3. Herausforderungen und Zukunft 3.1 Technische Herausforderungen 3.2 Juristische Herausforderungen 3.3 Ökonomische Herausforderungen

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Definition Wörtliche Übersetzung von Peer to Peer: „gleich zu gleich“ Peer to Peer Netze sind Netzwerke zwischen gleichberechtigten Computern zum Austausch von Dateien, Programmen oder Rechenleistung. Dabei findet der Datenaustausch direkt zwischen den einzelnen Teilnehmern statt und nicht über einen Server.

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Eigenschaften und Anforderungen an ein P2P Netz Client – und Serverfunktionalität Direkter Austausch zwischen Peers Autonomie

Eigenschaften und Anforderungen an ein P2P Netz Sicherheit Erstellen und Verwalten der Verbindungen Erkennen von Offline/Online (->Adressierung) Bandbreitenverwaltung Wiederaufnahme abgebrochener Downloads Gleichzeitiger Download von mehreren Stellen Vormerken von Offline - Ressourcen

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Geschichte der P2P Netze Seit Napster bekannt, aber längst kein revolutionäres Prinzip Grundform des Internet (1969 – 1995): Informationskonsument Informationsanbieter Feste und statische IP – Adressen Computer sollten ständig am Netz angeschlossen sein

Geschichte der P2P Netze Entwicklung von Web - Browsern: PC´s konnten sich jederzeit an- und abmelden Dynamische Zuteilung der IP´s Web – dominiertes Internet (1995 – 2000): Informationskonsument Informationsanbieter

Geschichte der P2P Netze Peer to Peer Internet (ab 2000) Informationskonsument Informationsanbieter

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Die zwei Modelle von P2P Zentral organisierte P2P Netze (hybrides P2P): Ein oder mehrere Server mit Metadatenbank zur zentralen Verwaltung: -> Informationen über abgelegte Daten -> Informationen über angebotene Dienste -> Informationen welche Peers online/offline sind Kommunikation zwischen den einzelnen Peers ohne Unterstützung eines Servers

Die zwei Modelle von P2P Kommunikationsablauf: SERVER 1. 2. 3. Client

Die zwei Modelle von P2P Vorteile dieses Modells: Durch das zentrale Verzeichnis schnelles Finden von Dateien Anfrage erreicht alle Benutzer -> Große Erfolgsquote Nachteile dieses Modells: Durch Ausfall des Servers komplette Blockade der Applikation

Die zwei Modelle von P2P Dezentral organisierte P2P Netze (pures P2P): Keine Server Jeder Rechner ist Server und Client

Die zwei Modelle von P2P Kommunikationsablauf: 4. 3. 1. 2. Peer Peer C Peer 2. Peer Peer

Die zwei Modelle von P2P Vorteile dieses Modells: Keine Abhängigkeit von zentralen Servern Keine Kontrolle/Zensur der Inhalte Nachteile dieses Modells: Langsam Einloggen Hohe Netzbelastung Evtl. Zerfall in Teilnetze

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File Sharing File Sharing bezeichnet Applikationen zum Austauschen bzw. Teilen von Dateien zwischen mehreren Benutzern. Zurzeit die bekanntesten P2P-Applikationen; führten zum Boom von P2P Beispiele: Napster, Morpheus, Gnutella, Kazaa, WinMX, ...

File Sharing Beispiel: Gnutella Geschichte von Nullsoft entwickelt kurz nach Fertigstellung von AOL aufgekauft nur wenige Stunden auf Server verfügbar massenhafte Verbreitung in kürzester Zeit Entwicklung eigener Gnutella-Clients

File Sharing Software: Struktur 1 Programm = Client & Server gleichzeitig Struktur Dezentral Einstiegspunkt (erster Peer) muss bekannt sein; (-> Host-Cache) Suchanfragen werden an alle verbundenen Rechner versandt, bis ein Rechner gefunden ist, der den gewünschten Inhalt liefern kann Jede Nachricht enthält eine TTL (Time to live)

File Sharing Problem: Traffic Hohe Netzlast, spez. für Nutzer mit niedriger Bandbreite => Semizentrale Elemente (sog. small-world Netzwerk)

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Distributed Computing Aufteilung von Rechenleistung im P2P-Netz Wirkung: P2P Netz = Supercomputer Nutzung der CPU-Zeit meist nur im Idle-Zustand Intel: Komplexe Berechnungen mit Hilfe der Rechner der Angestellten in der Nacht

Distributed Computing Beispiel: Seti@Home Suche nach Nachrichten von Außerirdischen in Radiowellen Über 4 Millionen Anwender Zentral organisiert Clientsoftware für zahlreiche CPU/OS-Kombinationen verfügbar Screensaver

Distributed Computing Funktionsweise Aufnahme der Daten vom Teleskop (35 GB/Tag) Aufteilung in sog. ‚Work-Units‘ von jeweils 340 KB Mehrmalige Versendung der gleichen Work-Unit an verschiedene Clients Vorteile: gute Unterteilbarkeit der Rechenleistung; geringe Datenmengen

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Distributed Search Engines Herkömmliche Suchmaschinen: zentraler Index Distributed Search Engines Unterbereich von ‚Distributed Computing‘ Clients durchsuchen das Web Vorteil: sehr aktueller Index z. B. Grub – Ziel: Google-Killer

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Instant Messaging Kommunikationsform zur Feststellung welche Personen gerade online sind Direkt Nachrichten sendbar; Unterhaltung in Echtzeit Chat, Voice-Chat Beispiele: ICQ, Yahoo Instant Messenger, MSN Messenger Sonderform: Trillian

Instant Messaging auch Professionelle Anwendungen, z. B. Finanzservices im Yahoo Messenger Sicherheitsproblem: unverschlüsselte Daten Möglichkeiten: Real-Time-Kundenberatung in Online-Shops bisher klassische EMail-Dienste bevorzugt

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Groupware Groupware dient der Erleichterung der Kommunikation, Koordination und Zusammenarbeit in Arbeitsgruppen Anwendungsgründe Geografisch verteilte oder mobile Teilnehmer Dezentraler Managementstil dynamische Datenbestände oder Geschäftsprozesse

Groupware Funktionen Kalender Event Planing Video Conferencing Überwachung anderer Personen (Status, woran wird gearbeitet, mit wem kommuniziert) Funktionen aus dem Instant Messaging-Bereich

Groupware Beispiel: Groove Vorteile Jedliche Kommunikation verschlüsselt Speicherung von Dokumenten verschlüsselt Sehr anonym Vorteile Bildung spontaner, ungeplanter Teams Unvermitteltes Kommunizieren Große Flexibilität bei sich verändernden Problemstellungen

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Sonstige Content Distribution Handel Dezentralisiertes Speichern, Verteilen oder Publizieren von Inhalten (Texte, Bilder, ...) Freenet, Swarmcast Handel PinPost

Sonstige Simulationen Multiplayer Games FightAids@home Militär: Kampf- und Flugsimulationen Nicht realisierbare Datenmengen Zuverlässigkeit Multiplayer Games Terrarium von Microsoft

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Technische Herausforderungen Interoperabilität Einheitliche Standards(->JXTA) Vertrauen Sicherheit (Authentifizierung, Autorisierung, Verfügbarkeit, Datenintegrität) Reputation Faire Allokation von Ressourcen

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Juristische Herausforderungen Gestaltung und Durchsetzung von Urheberrechten Geistiges Eigentum vs. Informationsfreiheit

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Ökonomische Herausforderungen Betriebswirtschaftliche Nutzenpotentiale Geschäftsmodelle mit oder durch P2P – Technologie P2P und Innovationsökonomie

Proseminar: Funk– und Peer to Peer Netze Thema: Anwendungsgebiete von Peer to Peer Netzen Referenten: Michael Luther Christoph Meier