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neco Presentation ne twork co mmunication. yuuki(M2) scottie(M1) ami(B4) masa(B4) ami-ta(B3) odakei(B3) junk(B1) egichan(D1). P2P チュートリアル. P2P の基礎 P2P の仕組み 最近の話題. P2P の基礎. 昔から存在した P2P モデル. P2P Peer to Peer 同等の関係 発祥は 10 年以上前に遡る ARPANet コンピュータ同士を対等な「ピア」として結びつけるという観念の上に成り立っていた

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Presentation Transcript

  1. neco Presentationnetworkcommunication yuuki(M2) scottie(M1) ami(B4) masa(B4) ami-ta(B3) odakei(B3) junk(B1) egichan(D1)

  2. P2Pチュートリアル • P2Pの基礎 • P2Pの仕組み • 最近の話題

  3. P2Pの基礎

  4. 昔から存在したP2Pモデル • P2P • Peer to Peer • 同等の関係 • 発祥は10年以上前に遡る • ARPANet • コンピュータ同士を対等な「ピア」として結びつけるという観念の上に成り立っていた • アプリケーション • NetWare-Lite…小規模なネットワークシステムに利用

  5. P2PとC/Sの特徴 • P2Pの特徴 –みんな頑張れ • 安価なコストで構築できる • 管理や監視がしにくい、隠蔽性が高い • C/Sの特徴 –サーバー頑張れ • クライアントの処理能力が小さくて済む • 高性能なサーバーや大容量の回線等コストがかかる • 中央管理や監視がしやすい

  6. P2Pのいろいろなサービス • タイプA: ファイル共有 • タイプB: CPU資源共有 • タイプC: 協調作業支援

  7. タイプA: ファイル共有 • MP3などのファイルを共有、検索、交換できる

  8. タイプA: ファイル共有の例 • Napster • ハイブリット型 • Gnutella • Pure P2P型 • WinMX • Freenet • 匿名性を高めている • もっとも盛んな分野 • Crypttobox, Espera, Winny, iMesh, Scour Exchange, Aimster, KaZaA

  9. タイプB: CPU資源共有 • 巨大な処理をコンピュータで分散して処理 • 例）世界中のコンピュータで分担処理 • 例）複数のCPUで処理を分担 C/S TypeA

  10. タイプB: CPU資源共有の例 • SETI@HOME • http://setiathome.ssl.berkeley.edu/ • 地球外からの電波を分析をし、地球外生命体の存在を探す • ガン治療プロジェクト • http://www.geocities.co.jp/Playtown/2824/jp2.html • ガンの治療薬の開発

  11. タイプC: 作業環境の共有 • ファイル共有に加え、IM, 音声チャット、テレビ会議など • アプリケーション共有

  12. タイプC:作業環境の共有の例 • Groove • Lotus Notesの設計をしたOzzie氏 • サーバーのいらないグループウェア • データは各ユーザーが保持 • Plug-in形式のサポート • Microsoft Officeアプリケーションの共有等ができる

  13. Groove 見てみよう

  14. P2Pの分類 • Hybrid • Pure

  15. ※Napsterがこの形態 ダウンロード要求 検索要求 IPアドレス・ポート 番号・パス ファイル検索結果 対象ファイル情報 コネクト要求 ダウンロード開始 Hybrid P2P データの インデックス ファイル名・user名 server PC PC データ蓄積 データ蓄積

  16. Pure P2P • Cacheの配布 　ファイルやindexをサーバントへ配布 　　→ファイルの保有情報 • ディスカバリー 　　サーバントが目的のファイルを持っているピアを探す手段　　　 　　→目的ファイル場所の特定 • 転送 　　目的のファイルをダウンロード

  17. Gnutella • NullSoft の Justin Frankel と Tom Pepper により2000年3月に開発されたP2Pタイプのファイル共有ソフトウェア • Pure P2P型での実装、中央サーバーを必要としない • あらゆる種類のデータを扱うことができる • 帯域幅をけっこう消費するため、リッチな回線環境が必要である

  18. Gnutella型(1) Cacheの配布 B F Network C A 自分のピア G D E • ネットワーク内のノードはつながっているが、 • 互いに何を保持しているかは検索するまでわからない

  19. Gnutella型(2) ディスカバリー B F 見つかった！ C A data 自分のピア D 求めるデータのあるピア E

  20. Gnutella型(3) 転送 B F C A data data 自分のピア G D 求めるデータのあるピア E

  21. Freenet • イアン・クラークの1999年の論文“A distributed decentralized information storage and retrieval system”「分散自立型情報の保管と検索システム」 • オープンソースで開発 • 情報の検閲なき配布 • 広帯域幅コンテンツの効率的分配

  22. Freenet型 • ブロードキャストの代わりにルーティングを導入 • 関係のないピアには問い合わせを発行しなくてすみ、負荷が軽減される。

  23. Freenet型(1) Cacheの配布 B F data ※HTL（TTL）=2 Network C A Hash値 ソースデータ data data Hash値 G Hash値 D E 情報保持者 • ソースデータとHash値をまわりにばらまく

  24. Freenet型(2) ディスカバリー 100～300 B 301～499 求めるデータのハッシュ値=300 F 見つかった！ C A Hash = 300 data 自分のピア うちには無いよ！ G 100～300 D 求めるデータのあるピア E

  25. Freenet型(3)　転送 B F data C A data data data data 自分のピア G D 求めるデータのあるピア E

  26. 既存の問題点 • Gnutella型 • 検索要求が溢れたり届かなかったりすることが多い • 人気のあるノードでボトルネックが発生 • Freenet型 • キャッシュがすぐに押し出される • 安定するのに時間がかかる • 帯域幅やトポロジを考えていない (中継者が細い等)

  27. 最近の話題

  28. Winny • ダウンロード板＠2ch.netにて開発中 • 申告した通信速度によって、階層的に接続 • 転送時に中間のノードが中継し匿名化 • ダウンロード/中継したノードがキャッシュ • 内容ではなく保持キーをばらまく。

  29. Winny (接続画面)

  30. Winny (検索画面)

  31. Winny (ダウンロード画面)

  32. Winnyの例(検索リンク) 1000 1000 100 B:300 200 15 50 C:50 80 A:60

  33. Winnyの例(保持キー) 1000 index 1000 • 上流に保持キーを • 流していく。 index 100 index index B:300 200 15 index 50 80 C:50 A:60 data

  34. Winnyの例(検索キー) 1000 index 1000 • 上流に検索キーを • 流していく。 index ! 100 index index B:300 200 15 index 50 C:50 80 A:60

  35. Winnyの例(転送リンク) 1000 1000 • 発見したノードが • 中継を行う。 ! 100 B:300 200 15 50 C:50 80 A:60 data

  36. 現時点での問題点 • 保持キー/検索キーがやはり溢れる。 • 現時点で推定１万ノード超 • 保持キーがバッファから押し出される。 • カテゴリによるグループ化(未実装)

  37. グループ化 • 角度がカテゴリ、中心からの距離が速度 FTTH ISDN xDSL

  38. グループ化(Cont.) • 近いノードは検索が成功しやすい。 映画 A B C JPOP

  39. おしまい

  40. P2Pの歴史

  41. 昔から存在したP2Pモデル • P2Pとは • Peer to Peer • 同等の関係 • 発祥は10年以上前に遡る • ARPANet • コンピュータ同士を対等な「ピア」として結びつけるという観念の上に成り立っていた • 草創期のインターネットプログラムは，接続を簡素化するため，サーバを仲介せずに，コンピュータ同士で通信するものだった • アプリケーション • NetWare-Lite…小規模なネットワークシステムに利用

  42. ディスカバリー 求めるファイル･サービスを提供してくれる相手をどうみつけるの？

  43. Winny型 • あらかじめ、データを持っているピアから、そのデータがあるというインデックスの情報が、グループ内に投げられ、キャッシュされている。 • データがほしいピアはそのインデックスの情報を探しに、問い合わせを投げる。 • 求めるデータのインデックスに達することができればよいので、早い時点で見つかる可能性は高い。 • ただ、インデックスと実データの同期が取れているとは限らず、インデックスが見つかったのに、実際のデータを持っているピアがオフラインだったりする可能性はある。

  44. P2Pのいろいろなサービス scottie@sfc.wide.ad.jp

  45. ICQ MSN-Messanger Napster Gnutella FreeNet Winny P2Pなコミュニケーション P2Pアプリケーション P2Pモデルの分類

  46. 再び注目されるP2P • Napster • 従来の技術を使ったWebサイトにはない優位性 従来だと… ・すべてのデータを持つのでサーバーに重い負荷がかかる ・優秀なエンジニアやサイト構築に多大な資金が必要 P2P技術を用いると… ・データの目次だけ持てば いいのでサーバーへの 負荷が軽減される ・少ないコストと人材で 構築できる

  47. ※Gnutellaがこの形態 ない 検索依頼 Aの検索依頼 検索結果 Cの検索結果 コネクト要求 ダウンロード開始 Pure P2P Network 自分のindexを検索 自分のindexを検索 A B C

  48. ディスカバリー • Gnutella型 • Freenet型 • Winny型

  49. Cacheの配布 • Gnutella型…Cacheなし • Freenet型…データのhash値をブロードキャスト • Winny型…データのindexのcacheをブロードキャスト ※hash関数…原文から固定長のぶつかりの少ない値を生成する演算手法。

  50. P2Pの今後 • 様々な研究分野がある。 • ネットワークの構成 • 相手の発見 • セキュリティの確保(匿名性,正確性,etc.) • アプリケーション

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