REDES P2P

Gleice Kelly S. de S. Lima

Nestor Brasileiro de Minas Neto

Diego Ferreira Gaspar

Rafael Lopes de Souza

REDES DE COMPUTADORES

REDES P2P

Campo Grande, MS

Junho de 2014

1. INTRODUÇÃO

Neste trabalho iremos apresentar os sistemas de rede P2P, sua arquitetura, sua historia e segurança.

A rede peer-to-peer (P2P) difere da rede cliente/servidor convencional porque seus métodos envolvem sistemas servindo outros sistemas. Em redes P2P cada estação possui as mesmas capacidades e responsabilidades.

1. O que é redes P2P?

(do inglês par-a-par ou simplesmente ponto-a-ponto, com sigla P2P)

As redes Peer-to-Peer (P2P) atraem muita atenção da comunidade de Rede de computadores, apesar de haver uma discordância à respeito do seu significado. A tecnologia P2P promete alterar o futuro das redes, porém seu conceito já existe há muitos anos. Cresce também as questões de interesse cultural, como no caso do Napster, apesar das políticas de livre arquitetura de rede. Aparentemente esses paradoxos apenas acrescentam mais misticismo que ronda o assunto P2P.

“Um tipo de rede de computadores onde cada estação possui capacidades e responsabilidades equivalentes. Isto difere da arquitetura cliente/servidor, no qual alguns computadores são dedicados a servirem dados a outros”.

Esta definição captura o significado tradicional da rede Peer-to- Peer. Computadores de um determinado grupo, ou computadores domésticos, são configurados para compartilhar recursos como arquivos e impressoras, Embora um computador possa atuar como servidor de arquivos ou de impressora a qualquer momento, todos os computadores da rede geralmente podem realizar essas funções por um curto período. Em particular, os computadores poderão estar situados fisicamente à uma distância curta uns dos outros e poderão protocolos de rede.

1.2. Características:

Sistemas Peer-to-Peer compartilham essas características:

• O seu design garante que cada usuário contribui com recursos para o sistema.

• Apesar de que eles podem diferir nos recursos que contribuem, todos os nós em um sistema peer-to-peer possuem as mesmas capacidades funcionais e responsabilidades.

2. Tipos de Arquitetura de Rede P2P

Figura 1 Um sistema sem uma infraestrutura central. Figura 2 Uma rede centralizada baseada em servidores.

2.1. Arquitetura Descentralizada

2.1.1. Estruturadas:

Em uma rede peer-to-peer estruturada, a rede sobreposta é construída através de um procedimento especifico. O procedimento mais utilizado, de longe, é organizar os processos através de uma tabela hash distribuída (DHT). Num sistema baseado em DHTs, os dados recebem uma chave aleatória de um extenso espaço de identificadores, tipicamente um identificador de 128 ou 160 bits. Os nodos da rede também recebem um identificador do mesmo espaço. O grande desafio num sistema baseado em DHT é realizar um esquema eficiente e especifico que mapeia unicamente a chave de um item para o identificador do nodo responsável pelo item desejado. A partir disso, é possível retornar o endereço de rede do nodo responsável pelo item desejado, que pode ser referir diretamente.

Várias implementações e protocolos baseados em DHT foram desenvolvidos. Dentre eles, as mais populares são o Chord. NodeWiz é um serviço de descoberta em grids (GIS) que utiliza uma estrutura de árvores para organizar os seus nós na rede sobreposta. Para tal, cada nó na árvore é responsável por um subespaço do espaço completo dos atributos. Assim, é possível realizar eficientemente consultas por faixas de valores, ao contrário do que acontece na DHT, onde as consultas se dão por valores exatos.

2. 1. 2. Não estruturadas:

Sistemas peer-to-peer não estruturados geralmente se baseiam em algoritmos aleatorizados para a construção da rede sobreposta. A ideia principal é que cada nó mantenha uma lista de vizinhos, que é construída mais ou menos de forma aleatória. Da mesma forma, se assume que os dados são colocados de forma aleatória nos nodos. Assim, quando um nó necessita localizar um item específico, a única coisa que pode fazer é inundar a rede com uma busca.

Uma desvantagem desse tipo de busca é que consultas podem não ser respondidas caso o cliente e o hospedeiro esteja muito afastado na rede. Isso acontece, devido a mecanismos que impedem que mensagens se propaguem indefinidamente na rede (p. ex. TTL). Outra desvantagem é que mecanismos de inundação geralmente causam grande tráfego de sinalização, o que, muitas vezes, torna esse tipo de busca lenta.

Muitos sistemas peer-to-peer não estruturados constroem redes sobrepostas que remetem a um grafo aleatório. O modelo básico é que cada nó mantém uma lista com c vizinhos, onde, idealmente cada um desses vizinhos representa um nodo escolhido aleatoriamente dentre o conjunto dos nodos "vivos". Essa lista de nós pode ser chamada de visão parcial. Dentre os sistemas P2P que utilizam arquiteturas não estruturadas podemos citar o BitTorrent que constrói sua overlay de forma aleatória, as Content Delivery Networks (CDNs), e o Gnutella.