Hierarchische P2P-Netze

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Abbildung 9: Funktionsweise von Kazaa (entnommen [3]) Arbeitsweise: ein Node (Peer) fragt beim Anmelden am System nicht einen schon bekannten und aktiven Peer ab, sondern meldet sich bei einem Server an, dessen IP-Adresse direkt im Programm gespeichert ist. Dieser Server übermittelt daraufhin eine aktuelle Liste von SuperPeers, bei denen sich der Peer anmelden kann. Der Peer testet daraufhin die SuperPeers auf die Round-Trip-Time ab. Dazu wird gemessen, wie lange ein Paket vom Peer zum SuperPeer und wieder zurück braucht, also bis es beantwortet wird. Anhand dieser Zeiten meldet sich der neue Peer in der Gruppe an, dessen SuperPeers die kleinste Round-Trip-Time hat, und übermittelt dem zuständigen SuperPeer eine Liste mit den auf dem Peer verfügbaren Dateien. Suchanfragen sowie Dateiübertragungen funktionieren wie in der für hierarchische P2P-Netze typischen Art und Weise über die SuperPeers beziehungsweise direkt von Peer zu Peer. Ein großer Vorteil in der im FastTrack-Protokoll zugrunde liegenden Technik liegt darin, dass ein Peer mehrere direkte Verbindungen zu unterschiedlichen Peers aufbauen kann, um von diesen parallel Daten zu beziehen. Selbst für eine Datei ist ein simultaner Download von mehreren Peers möglich, indem stets unterschiedliche Teile der Datei herunter geladen werden. Dies ermöglicht bei geringer Bandbreite zu einzelnen Peers eine höhere Gesamtdownloadrate. 7.2 Gnutella (3. Generation) Das Gnutella-Protokoll wurde noch vor dem FastTrack-Protokoll im Jahre 2000 entwickelt und veröffentlicht. Während die erste wirklich erfolgreiche Tauschbörse namens Napster mit Klagen überhäuft wurde, konzipierte man Gnutella von vornherein so, dass es ohne jegliche Server funktioniert. Damit sollte es unmöglich gemacht werden, dass das Netz von Seiten der Musikindustrie sowie der RIAA (Recording Industry Association of America) geschlossen werden kann. Dies war bei Napster der Fall mit der Stilllegung derer Server. Während in der ersten und zweiten Gnutella-Generation schmalbandige Peers entweder von der Last der Anfragen überwältigt beziehungsweise ihre Anzahl der Verbindungen angepasst wurden, wurden in der dritten Generation Hierarchien eingeführt. So genannte Ultrapeers übernehmen die Netzlast für schmalbandige Peers. [11] Dazu werden alle angeschlossenen Teilnehme in Leaves (Blätter) und Ultrapeers unterteilt. Ein Leaf entspricht dem in diesem Text behandelten Peers, ein Ultrapeer ist vergleichbar mit einem SuperPeer. Zusätzlich ist es möglich, dass sich Gnutella-Clients mit dem Netzwerk 12
verbinden können, die noch nicht den Ultrapeer-Modus implementiert haben. Diese werden Legacy Peers genannt. [12] Der Aufbau des neuen Gnutella-Netzwerkes unterscheidet sich aber im Vergleich zum typischen Super-Peer-Netzwerk. Die Ultrapeers bilden zusammen mit den Legacy Peers das Top-Level-Overlay. Dadurch wird gewährleistet, dass die Clients ohne Ultrapeer-Modus vollständig im Netz integriert sind. Die Legacy Peers bauen jedoch im Gegensatz zu den Ultrapeers keine Verbindungen zu den Leaves auf. Ultrapeers haben nämlich die Aufgabe, Verbindungen von Leaves zu akzeptieren und für sie Such- und Routingaufgaben zu übernehmen. So übermittelt ein Leaf beim Anmelden an einen Ultrapeer eine Liste seiner verfügbaren Dateien. Dies erlaubt dem Ultrapeer, Anfragen nur an die Leaves weiterzuleiten, welche möglicherweise über passende Dateien verfügen. Dies reduziert die Anzahl der weitergeleiteten Nachrichten zu den Leaves, was zu einer steigenden Skalierbarkeit des Netzwerkes um einen konstanten Faktor führt [12]. Ein weiterer Unterschied liegt darin, dass ein Ultrapeer mit den an ihm angeschlossenen Leaves keine in sich geschlossene Gruppe bildet; erkennbar in Abbildung 10. Ein Leaf verbindet sich im Regelfall zu 3 Ultrapeers, was allerdings im Client geregelt ist. Es wird empfohlen, die maximale Anzahl dieser Verbindungen auf 10 zu beschränken. Abbildung 10: Topologie eines modernen Gnutella-Netzwerkes (entnommen [12]) Ob es einem Peer gestattet ist, Ultrapeer zu werden, wird erstens von bestimmten Bedingungen abhängig gemacht, die unbedingt erfüllt sein müssen. Dazu zählt zum Beispiel genügend Rechenleistung sowie eine ausreichende Bandbreite von empfohlenen 15 KB/s im Download und 10 KB/s im Upload. Des Weiteren ist es nötig, dass ein Ultrapeer nicht hinter einer Firewall sitzt. Auch sind bestimmte Betriebssysteme wie Windows 95 oder 98 nicht geeignet, um die größere Anzahl von Verbindungen verwalten zu können. Auch ist es wie in den Super-P2P-Systemen wichtig, dass der Client eine hohe Onlinezeit im Netzwerk vorweisen kann. Sind diese Bedingungen erfüllt, so ist aber noch nicht gesagt, dass ein Client unbedingt zu einem Ultrapeer wird. Dies ist davon abhängig, ob überhaupt weitere Ultrapeers benötigt werden. Die Notwendigkeit nach neuen Ultrapeers kann abgeschätzt werden anhand der Anzahl im Netz vorhanden Ultrapeers. [13] 13
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Seite 5 und 6: Die Suchanfrage in Super-P2P-System
Seite 7 und 8: wird Successor (Nachfolger) vom Key
Seite 9 und 10: Für Gruppen mit einer kleinen Anza
Seite 11: Abbildung 8: Content Caching in ein

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