Zentrale Fragestellung

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Günther Simon Gehrig
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Vorlesung P2P Netzwerke 1: Einführung Dr. Dominic Battré Complex and Distributed IT Systems dominic.battre@tu berlin.

1 Vorlesung P2P Netzwerke 1: Einführung Dr. Dominic Battré Complex and Distributed IT Systems berlin.de berlin de Zentrale Fragestellung Wie bringe bi ich ih zehntausende von Computern dazu, zu kooperieren? Dominic Battré P2P Netzwerke 2 Vorstellung Organisatorisches Einführung in P2P Netzwerke Inhalt Dominic Battré P2P Netzwerke 3

2 Vorstellung /me stellt sich vor berlin.de Sprechstunde: Dienstags, 13:00 14:0014:00 Raum E N 156 (Einsteinufer 17) DU Dominic Battré P2P Netzwerke 4 Webseite Organisation berlin.de P2P Folien am Tag der Vorlesung morgens online Vorlesungsphase ( ) Montags, 16:00 18:00, c.t., EMH 025 Dienstags, 14:00 16:00, c.t., EMH 225 Praxisphase ( ) 13.7.) Übungsblätterphase ( ) Dominic Battré P2P Netzwerke 5 Mailingliste Mail an cit p2p.ss10 request@lists.tu berlin.de Subject: egal Inhalt: subscribe Zweck Raumänderungen Terminänderungen Bekanntgabe, wenn Übungszettel/Folien verfügbar sind Fragen / Diskussion: p2p.ss10@cit.tu tu berlin.de Dominic Battré P2P Netzwerke 6

3 Übungen / Praxisphase Übungsblätter Wöchentlich Freiwillige Abgabe, aber werden korrigiert Abgabe in Gruppen von 1 3 Personen Programmieren und theoretische Aufgaben Prüfungsrelevant! Praxisphase in 2. Semesterhälfte Thema: Implementierung eines Chatclients oder eines P2P Netzwerkes Details folgen später Dominic Battré P2P Netzwerke 7 Prüfung Die Veranstaltung hat 4 SWS (6 LP) für Studiengänge Informatik D + MSc, sowie Technische Informatik D + MSc Voraussichtlich mündliche Prüfung Diplom: Einbringung in Schwerpunktprüfung (Gebiet BKS) Master: Modulprüfung (CIT 8) Abschlussnote entspricht gewichtetem Durchschnitt von mündl. Prüfung und Projektabgabe Gewichtung wird in 2. Vorlesungswoche bekanntgegeben Dominic Battré P2P Netzwerke 8 Inhalte der Vorlesung (vorläufig) Einleitung Was ist P2P? Definition Einsatzgebiete Unstrukturierte Netze Napster Gnutella Super Peer Netzwerke Small World Netzwerke etc. Fortgeschrittenes Sicherheit Strukturierte Netze Verteilte Hash Tabellen Grundlagen Chord, CAN, Pastry, Kademlia, Papnet Programmieren von DHTs Gradoptimierte Netzwerke SkipNet, P Grid Lastverteilung in strukturierten Netzen Anwendungen OceanStore BabelPeers Amazon Multicast Dominic Battré P2P Netzwerke 9

Ziele der Vorlesung Verstehen, was ein P2P Netzwerk ist wie es sich von anderen Netzen unterscheidet wann P2P Netzwerke sinnvoll sind wie

werden und wie diese Daten gefunden werden welche Anwendungen ngen für P2P Netze e es gibt wie P2P Netzwerke programmiert werden wie P2P

2010 Dominic Battré P2P Netzwerke 10 Literatur Bücher zu P2P: Peter Mahlmann, Christian Schindelhauer: P2P Netzwerke, Springer, 2007, 33

Disruptive Technologies, O'Reilly, 2001, 25 Paper zu speziellen Themen wird jeweils beim Thema bekanntgegeben 12.04.

4 Ziele der Vorlesung Verstehen, was ein P2P Netzwerk ist wie es sich von anderen Netzen unterscheidet wann P2P Netzwerke sinnvoll sind wie sie funktionieren welche Topologien es gibt welche Routing Algorithmen es gibt wie Selbstorganisation funktioniert wie Daten gespeichert werden und wie diese Daten gefunden werden welche Anwendungen ngen für P2P Netze e es gibt wie P2P Netzwerke programmiert werden wie P2P Netzwerke abgesichert werden Dominic Battré P2P Netzwerke 10 Literatur Bücher zu P2P: Peter Mahlmann, Christian Schindelhauer: P2P Netzwerke, Springer, 2007, 33 Ralf Steinmetz, Klaus Wehrle: Peer to Peer Systems and Applications, Springer, 2005, 59 Andy Oram: Peer to Peer: Harnessing the Power of Disruptive Technologies, O'Reilly, 2001, 25 Paper zu speziellen Themen wird jeweils beim Thema bekanntgegeben Dominic Battré P2P Netzwerke 11 Internet Traffic (.de) nach Protokollen HTTP 10,71% Streaming 8,26% P2P 73,79% DDL 4,57% VoIP/Skype 0,98% FTP 0,53% Mail 0,39% IM 0,34% NNTP Tunnel / Quelle: Ipoque 2007, Mahlmann ,09% Encryption 0,34% Dominic Battré P2P Netzwerke 12

Gnutella 3,72% edonkey 28,59% BitTorrent

de) TV 21,15% abooks 1,41% Musik 7,78% P0rn

bekannt geworden Das Konzept ist schon viel

Groove (Kollaborations Software) Coral lcache

Peacomm) Amazon Warenkörbe Was ist ein Peer?

standing with another : EQUAL; especially :

especially based on age, grade, or status 2

5 P2P Traffic nach Netzen (.de) Quelle: Ipoque 2007, Mahlmann 2008 Gnutella 3,72% edonkey 28,59% BitTorrent 66,70% Sonst. 0,99% Dominic Battré P2P Netzwerke 13 BitTorrent Traffic nach Content (.de) TV 21,15% abooks 1,41% Musik 7,78% P0rn 13,05% ebook 0,81% Spiele 5,77% Applikationen 4,97% Filme 37,24% Quelle: Ipoque 2007, Mahlmann 2008 Bilder 0,09% Anime 7,09% Musik 0,65% Dominic Battré P2P Netzwerke 14 Peer 2 Peer: Was ist das? Peer 2 Peer (P2P) ist durch Filesharing bekannt geworden Das Konzept ist schon viel älter und hat viel mehr Anwendungen: Skype Groove (Kollaborations Software) Coral lcache Datenmangement Bot Netze (z.b. Trojan.Peacomm) Amazon Warenkörbe Was ist ein Peer? (Merriam Websters) 1 : one that t is of equal standing with another : EQUAL; especially : one belonging to the same societal group especially based on age, grade, or status 2 archaic : COMPANION 3 a : a member of one of the five ranks (as duke, marquess, earl, viscount, or baron) of the British peerage b: NOBLE 1 peer adjective Dominic Battré P2P Netzwerke 15

6 Definitionen Wikipedia: "Kommunikation i unter Gleichen" Gribble (2001): A distributed system in which participants rely on one another for services [...] Peers in the system can elect to provide services as well as consume them. Yang/Garcia Molina (2002): Peer to peer (P2P) systems are distributed systems in which nodes of equal roles and capabilities exchange information and services directly with eachother Steinmetz/Wehrle (2004): [A Peer to Peer system is] a self organizing system of equal, autonomous entities (peers) [which] aims for the shared usage of distributed resources in a networked environment avoiding central services Dominic Battré P2P Netzwerke 16 Das P2P Prinzip Keine 100% scharfe Definition! Ein Organisationsprinzip : Jeder Rechner im Netzwerk erfüllt die gleichen Aufgaben Es gibt ki keine Unterscheidung zwischen Client und Server Kernkonzepte (nicht immer alle erfüllt!) Selbstorganisation, kein zentrales Management Teilen von Ressourcen Nutzung von Ressourcen am "Rand" des Netzwerkes Die Peers sind alle gleich Typischerweise sehr viele Peers Knoten kommen und gehen jederzeit jd Peers sind autonom (eigene Entscheidung über Angebote) Adressierung auf Anwendungsebene Dominic Battré P2P Netzwerke 17 Vorteile von P2P Höhere Verfügbarkeit/Ausfallsicherheit: ki kein singlepoint i of fil failure Aktualität/Einfachheit des Publizierens : Zugriff auf unveröffentlichte Daten trotzdem Anonymität Skalierbarkeit Geteilte Ressourcen (Rechenleistung, Speicherplatz, Bandbreite) Keine Zensur/Manipulation durch zentrale Instanz Nachteilevon zentralisierten Systemen: schlechte Abdeckung ( > Akamai u.a. Content Delivery Networks) lange Updatezeiten Kosten für Betrieb des Systems Zentrale Instanz steuert (und manipuliert) die Inhalte Dominic Battré P2P Netzwerke 18

7 Nachteile von P2P Erhöhter Aufwand: Programmierung Fehlersuche Sicherheit Routing / Suche Replikation Keine Verlässlichkeit ("nur" probabilistische Garantien) Vertrauenswürdigkeit der Teilnehmer? Dominic Battré P2P Netzwerke 19

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