Messtudie zu Peer2Peer- Dateiverteilungssystemen Unter Bertachtung von zwei bekannten Vertretern: Napster und Gnutella

Was ist ein Peer2Peer- Dateiverteilungssystem? Direktverbindung zwischen Peers (sowohl Server- alsauch Client- Verhalten) Dynamisch durch Hinzufügen und Entfernen von Peers aus einem Netzwerk Zugehörige Indexlisten

Napster und Gnutella im Vergleich Napster: 160 zentrale Server hohe Kontroll- möglichkeit Zusammenhängen des Netzwerk Gnutella: Aufgaben auf Peers verteilt beliebige Netzbilding Netzwerk kann geteilt sein

Was macht ein gutes Peer2Peer-DVSystem aus? Was heißt gut in Peer2Peer- Systemen? Bewertung nicht leicht Zu wenige Informationen zum Verhalten der Nutzer Folge: Sammlung von übersichtverschaffenden Infos

Methode Sammlung von Schnappschüssen repräsentative Menge in kurzer Zeit nur relevante Informationen über einen Zeitraum hinweg Vergleich von Schnappschüssen Vergleich der Systeme anhand der Ergebnisse

Inhalt der Schnappschüsse Zeit für Schnappschuß Anzahl der Peers (repräsentativ?) Bandbreiten Latenzzeiten Lebensdauer (Online-Zeit) Anzahl der angebotenen Dateien Größe der Dateien

Konsistenz: Die Napster-Peers Kein Zugriff auf den Index Daher: Bildung von Suchanfragen Datensammlung alle 3-4 Min. Vergleich mit Napster-Angaben 40-60% aller Peers erfasst erfasste Peers hatten 80-95% der lokalen Dateien

Konsistenz: Die Gnutella-Peers Keine Suchanfragen erforderlich Start bei bekannten Peers z.B.: gnutellahosts.com oder router.limewire.com Datensammlung alle 2 Min erfasste Peers Entspricht 25-50% aller Peers

Durchführung der Datensammlung Einige Pentium III 700 MHz (dual) 2GB RAM, 40GB SCSI Festplatten 8 Tage Gnutella ( Peers) 4 Tage für Napster ( Peers) Grund der kürzeren Laufzeit: Beschwerd s Beide beginnend am

Methode zur Ermittlung der (wirklichen) Bandbreite (1) Im Gegensatz zur angegebenen Gründe für zu hoch angegebene: Interesse wecken, System verderben Gründe für zu niedrig angegebene: Kein Interesse am Beitrag zum System Flaschenhals-Bandbreite eigene Anbindung (1 Gigabit) erlaubt Messung der Min. Bandbreite der Peers

Methode zur Ermittlung der (wirklichen) Bandbreite (2) Zur Ermittlung wurde SProbe Entwickelt Nach Inspitation von Sting TCP SYN - Paket Paare (Größe: 1,46Kb) Abschicken an einen inaktiven Port eines aktiven Hosts Bandbreite folgt aus dem Abstand der zurückkommenden TCP RST´s

Latenzzeitmessung Messung der Zeit ab Absenden bis Empfang eines 40-Byte TCP-Pakets Wichtiger Faktor bei Peer2Peer Datei-Tausch-Systemen Dateigröße bei Napster und Gnutella im Schnitt bei 2-4MB

Ermittlung der Lebensdauer der Peers Ebenfalls sehr wichtig bei Verteilung von wichtigen Aufgaben (z.B.:Index) Verfügbarkeit von Dateien Feststellung des Peer-Zustandes mithilfe von TCP-Paketen Offline: keine Antwort auf TCP SYN Inaktiv: antwortet mit TCP RST´s Aktiv: akzeptiert ankommende TCP´s

Die gesammelten Daten (1) Erfasste Bandbreite von: Gnutella Up, Down Napster Down Erfasste Latenzzeiten von: Gnutella Peers Napster Peers

Die gesammelten Daten (2) Erfasste Lebensdauer von: Gnutella Peers über 60 Stunden alle 7 Minuten Napster Peers über 25 Stunden alle 2 Minuten

Auswertung der gemessenen Bandbreiten Gnutella: UpL-Bandbreite < DownL-Bb Bandbreite der Gnutella-Nutzer größer Gnutella für schnellere Nutzer?

Von den Nutzern angegebene Bandbreiten Napster Bandbreiten inkl. unbekannt...und exkl. unbekannt Breitbandverbindungen überwiegen

Auswertung der gemessenen Latenzzeiten Gnutella: 20% haben L-Zeiten>280ms Entfernungen relativ zur University of Washington erkennbar

Auswertung der gemessenen Lebensdauer Lebensdauer ( Ports<Hosts,Gnutella<Napster ) Dauer einzelner Anmeldungen (Durchschnittlich 60 Min.)

Auswertung der Anzahl der angebotenen Dateien Gnutella: Hohe Anzahl an Free-Riders Variation der Dateianz. ( Gnutella>Napster ) Viele Free-Rider auch bei Napster

Wer beteiligt sich Konstruktiv? Breitbandnutzer tragen zu über 60% der Uploads und 50% des Inhalts bei Sehr hohen Beitrag an den Downloads haben allerdings Modemnutzer und Nutzer die ihre Verbindung nicht angeben. (zus. Über 55%)

Wieviele, wiegroße Dateien werden angeboten? Napster: wenig Streuung (Dateigröße) Gnutella: stärkere Streuung Durchschnittliche Dateigröße: 3,7MB

Wie verläßlich sind freiwillige Angaben? Messungen und freiwillige Angaben im Vergleich (viele Falschangaben) Wer sind die Unbekannten?

Napster und Gnutella haben viele gleiche Probleme Verschiedene Peer-Eignung (Server- Client) Verteilung verschiedener Aufgaben auf die Peers (z.B.: Index) Bewußte Falschangaben von Nutzern Unkooperatives Verhalten kein Beitrag zum System

Vorschläge für Peer2Peer- Dateiverteilungssysteme Aufgabenverteilung stark einschränken langlebige Verbindungen mit hoher Bandbreite und kurzen Latenzzeiten Genauere Daten zu den Peers Messung durch interne Programmteile Motivieren zur korrekten Angaben Ausschluß von Free-Riders

Blick auf was aktuelles: eDonkey2000 Verteilte Index-Server mit Serverliste aller ihnen bekannten Motivation durch Möglichkeit der Werbung Nutzer kann die Bandbreite die er zu Verfügung stellt selber angeben kleiner upload -> kleiner Download Teilfertiges wird sofort angeboten

Quellen und weitere Informationen A Measurement Study of Peer-to-Peer File Sharing Systems Sting: a TCP-based Network Measurement Tool SProbe: Another Tool for Measuring Bottleneck Bandwidth Informationen zu eDonkey2000