1 Peer to Peer – GNUTELLA Seminar Innovative Netztechnologien Christophe LE ROQUAIS, den 17. Juni 2002

2 20 Slides : P2P, Grundkenntnisse - Client/Server - P2P Topologien Gnutella - Funktionsweise - Nachrichten - Beispiel Inhaltverzeichnis

3 Client / Server P2P Wie erreichen Dateien in einem Netz ?

4 Definition Peer to peer is a communications modell in which each party has the same capabilities and either party can initiate a communication session. Peer to peer communications is implemented by giving each communication node both server and client capabilities (Servents). Geschichte Ursprüngliche Idee des Internet Aktuellen PCs leistunfähig genug um Server zu sein Beispiel : ICQ 1996, Gnutella 2000 P2P, was ist das ?

5 Benutzung von P2P File Sharing Z.B : Napster, Gnutella Ressource sharing Z.B : Collaborative Computing Z.B : ICQ

6 P2P Topologien Wie Napster : VerzeichnisserverWie Gnutella : mit kein jeder Server

7 Gnutella, P2P für File Sharing Idee : Werkzeug, leistungfähiger als Napster, um Dateien zu teilen Projekt von Justin Frankel und Tom Pepper (Nullsoft) Heute, viele verschiedene Anwendungen : Gnotella, Morpheus, kaZaA, Gnucleus...

8 Wie funktionniert Gnutella ? Verbindung zum Netzwerk Entdecken von neuen Peers Dateien suchen Dateien download

9 Verbindung zum Netzwerk Kentniss einer Adresse eines Peer mit seiner TCP port z.B : connect1.gnutellanet.com:6346 Verbindung Nachricht Sender : GNUTELLA CONNECT/ \n\n Empfänger : GNUTELLA OK\n\n

10 Gnutella Nachrichten Ping : Endecken neuen Peers Push : erlauben einem firewalled Servent Dateien zu teilen QueryHit : Antwort auf eine Query Query : um Dateien zu suchen Pong : Antwort auf einem Ping

11 Entdecken neuen Peers Periodische Ping Nachrichten Empfängt Pong Nachricht aus die anderen Peers Wenn die andere Peers nicht so weit sind : Sendungen von Verbindung Nachrichten (Connect)

12 Download Suchung Sendung einer Query Nachricht Download direkt mit HTTP v1.0 GET / / /HTTP/1.0 Connection : Keep-Alive Range : bytes=0- HTTP200 OK Server : Gnutella Content-type : application/binary Content-length :

13 Übertragungsregeln Regel A. Ein Knoten verbreitet Ping und Query Nachrichten zu seinem nähesten Nachbarn usw... Regel B. Pong, Query Nachrichten müssen durch den gleichen Pfad wie der anfängliche Pfad verbreitet werden Regel C. Ein Knoten reduziert das TTL Feld um eins bevor die Nachricht verbreitet wird. Regel D. Wenn ein Knoten eine ähnliche Nachricht als vorher empfängt, stoppt er die Verbreitung

14 TTL, Time to Live Feld im Gnutella Kopf NachrichtenGnutella Kopf Nachrichten Lebensdauer einer Nachricht Wert reduziert um 1 nach einer Weitersendung TTL = 0 bedeutet, dass die Nachricht verworfen ist

15 Firewalled Servents Laptop hinter einer Firewall Push Nachricht, so dass der Laptop die http Verbindung initiiert

16 Beispiel 1/5 Situation Knoten 2, 3, 4 schon angebunden Knoten1 möchte Lied von Osternhagen herunterladen Nur IP Adresse des Knoten 4 gekennt Nur Knoten 3 teilt Lieder von Osternhagen Keine Firewall TTL = 1 für Ping Nachrichten TTL = 2 für andere Nachrichten

17 Beispiel 2/5 1. Connect 2. OK

18 Beispiel 3/5 3. Ping 4. Pong 4´. Ping

19 Beispiel 4/5 5. Query : osternhagen mp3 6. Query 7. QueryHit 7´. QueryHit 8. QueryHit Osternhagen.mp3

20 Beispiel 5/5 9. Get (http) 10. HTTP200 OK (download)

21 Gnutella Topologie

22 Statistik Mehr als Knoten, die mindestens einmal aktiv waren 3 Mio. Dateien üner 600 Tbyte Daten Ca. 40% der Knoten verlassen das Netz nach weniger 4 Stunden 36% des Verkehrs für Query-Nachrichten 25% für Ping und Pong 9% für Push 70 % der Gnutella Teilnehmer bieten keine Dateien zum Download an Fast 50% aller Anfragen werden nur 1 % der Peers beantwortet

23 Zusammenfassung P2P wird die Client/Server Architektur nicht ersetzen Gnutella benutzt http Protokoll für downloads Gnutella noch sehr neu Viele mögliche Verbesserungen (Datenrate, Sichereit...)