SEMINARIO Funzionamento di Emule P2P di Emule

1. SEMINARIOFunzionamento di EmuleP2P di Emule

2. PERCORSO Storia - eMule oggiUtenti di eMuleCode e sistema dei creditiFileLe reti di eMuleKad eD2kScambio FontiLe porteIDFunzione Web – ServerInterfaccia Grafica

3. Un po di storia… • eMule è un progetto nato nel 2002, portato avanti da un epuipe di programmatori con a capo un tedesco noto come “Merkur”. • l nome "eMule" proviene da un animale chiamato Mulo (Mule) che è simile all'asino (Donkey) • Nasce come il successore di Edonkey

4. Cos’è Emule oggi? • È uno dei client di file sharing utile al peer to peer più avanzati e affidabili. • È un software open-source esistono diverse versioni. • Ogni giorno è utilizzato in media da 3 milioni di utenti e sono condivisi circa 500 milioni di file.

5. UTENTI DI EMULE IDENTIFICAZIONE Ogni utente di eMule viene identificato una volta e per sempre da un proprio USERHASH di 16 bytes salvato nel file preferences.dat. L’userhash serve per il sistema dei crediti nelle code

6. Code e sistema dei crediti REGOLA GENERALE: più condividi più scarichi. IL SISTEMA DI CODA La coda in eMule si basa sul tempo di attesa trascorso da un utente in coda. MECCANISMO DEI CREDITI Fornisce un modificatore importante per questo tempo di attesa, questo avviene tenendo conto del download e dell'upload avvenuto tra i due client in considerazione. Più un utente invia dati a un client e più velocemente avanzerà quando sarà in coda da quello specifico client.I modificatori vengono calcolati in base alla quantità di dati trasferiti tra i due client. Viene usato per retribuire gli utenti che contribuiscono in rete, per esempio effettuando upload verso altri client.

7. Code e sistema dei crediti REGOLE E CARATTERISTICHE • Tutti i client che scaricano da te vengono ricompensati dal meccanismo dei crediti. • Client privi del supporto per i crediti non ti forniranno nessun credito quando tu effettui degli upload verso di loro. • I crediti NON sono globali. Sono scambiati esclusivamente tra coppie di client. • I crediti sono memorizzati nel file clients.met. • I crediti di tua proprietà sono salvati dal client che ti concede il credito. Questo previene manomissioni ai crediti. • I tuoi crediti non sono visualizzabili.

8. Code e sistema dei crediti CALCOLO DEI MODIFICATORI Ci sono due diversi modificatori di credito che vengono calcolati: Modificatore1 = Totale Uppato x 2 / Totale Scaricato Modificatore2 = Totale Uppato + 2 Dal confronto dei due valori, viene mantenuto il minore dei due e viene usato come modificatore. Altre condizioni esistenti: - Totale Uppato < 1 MB Modificatore = 1  - Totale Scaticato = 0 Modificatore = 10  NB: Il modificatore non potrà mai essere minore di 1 o maggiore di 10.

9. Code e sistema dei crediti

10. FILE IDENTIFICAZIONE eMule identifica i file nel network in modo univoco tramite un FILEHASH che il client stesso assegna al file non appena viene messo in condivisione. Il FILEHASH non identifica il nome del file bensì la sua dimensione ed il suo contenuto

11. FILE STRUTTURA Ogni file condiviso nella rete di eMule viene scomposto in Parti da 9,28 MB a loro volta divise in blocchetti chiamati Chunk da 180 KB. FILE INTERO CHUNK PARTE • Ad ogni parte del file viene assegnato un valore di hash parziale • Gli hash parziali sono la prima cosa che eMule scarica di un file

12. FILE FILE TEMPORANEI Per ogni file in download, eMule crea nella cartella eMule/temp tre file temporanei: xxx.Part=contiene i dati scaricati xxx.part.met = file di controllo per il download (hash, nome, stato, etc) xxx.part.met.bak = backup del file (utilizzabile in caso di corruzione)

13. FILE - ICH PROBLEMA Può capitare che una di queste parti sia corrotta, quindi inutilizzabile. SOLUZIONE ICH – Intelligent Corruption Handling: controlla se ogni singolo Chunk di una parte di un file è integro, se risulta corrotto un blocco, viene riscaricata tutta la parte da 9,28 MB ICH CHECK Chunk corrotto Chunk corretto ICH ACTION Parte completata

14. FILE - AICH PROBLEMA Quando l’errore è localizzato alla fine di una parte di file, ad esempio a 8,9 MB è sconveniente con l’ICH riscaricare tutti i chunk della parte. SOLUZIONE AICH – AdvancedIntelligent Corruption Handling: Sistema più recente dell’ICH (introdotto dalla versione 0.44). Utilizza una diversa logica. Conserva tutti i Chunk antecedentemente scaricati in caso di check error positivo, è solo l’ultimo ad essere riscaricato (gli altri chunk vengono ripristinati dal file xxx.part.met.bak).

15. Le reti di Emule Kademlia eD2k Scambio Fonti • Funzioni comuni con implementazione diversa: • Identificazione degli altri client • Scaricare file

16. Kademlia, rete decentralizzata Kademlia è un protocollo P2P ideato da Petar Maymounkov e David Mazières per un network di computer decentralizzato. I nodi sfruttano il protocollo di trasporto UDP. Ogni nodo di questa rete è identificato con un # ID che serve a: • Identificazione del nodo • Calcolo distanza tra 2 nodi (non geografica, ma di rete) in uno spazio di ID calcolata mediante l’or esclusivo dei 2 nodi. Non ci sono server che tengono traccia dei client e dei file che condividono, ciò viene fatto da ogni client presente in rete. Ogni client è anche un piccolo server.

17. Kademlia Aggregazione di un client nella rete Assegnazione stato open Richiesta aggregazione Rete sovrapposta Bootstrap server

18. Kademlia Le ricerche in Kademlia Poiché ogni client è identificato da un valore di hash univoco, l'idea di Kademlia è di associare una certaRESPONSABILITA’impostata su questo hash. Ogni client nella rete Kademlia agisce come server per certe parole o fonti. L'hash del client determina la parola o le fonti specifiche. Obiettivo ricerca:trovare quei client che hanno la responsabilità relativa all'argomento della ricerca in corso.

19. Kademlia Query Flooding • Svantaggi • Poca scalabilità • Ogni nodo nella rete è bombardato dall’inoltrazione dei messagi • Vantaggi • Progettazione semplificata • E’ più resistente alle perdite della rete su vasta scala Problema in parte risolto da un limite di propagazione dei messaggi

20. Ed2k, rete basata su server La chiave per questa rete sono i server eD2k. Ogni client deve essere connesso a un server per entrare in rete. Quando il tuo client cerca di connettersi ad un server, il server verifica se altri client sono liberi di connettersi al tuo client. Se è così, il server ti assegna quello che è chiamato ID Alto. Se la comunicazione risulta interdetta, il server assegna al tuo client un ID Basso.Dopo l'assegnazione dell'ID, eMule invia al server una lista di tutti i file da te condivisi. Il server aggiunge i nomi dei file e gli hash che hai spedito al suo database.

21. Ed2k, rete basata su server TIPI DI RICERCA Una volta connesso alla rete, il client può ricercare i file tramite porzioni dei loro nomi. Una ricerca può essere: LOCALE GLOBALE Effettuata solo sul server al quale si è connessi, le ricerche sono più rapide, ma avranno un numero inferiore di risultati. Effettuata su tutti i server della rete, impiegherà un maggior tempo ma restituirà più risultati. Ogni server verifica le parole chiave ricercate nel suo database e restituisce i nomi dei file (e i valori dell'hash) che corrispondono a quanto cercato.

22. Ed2k, rete basata su server RICERCA LOCALE S4 Host 122 Host 1 P2P connection Scelta fonte lista fonti S2 SERVER 1 richiesta FILE CONTROLLO NEL DATABASE FILE TROVATO Restituisce l’hash del file e dei client che lo possiedono S3

23. Ed2k, rete basata su server RICERCA GLOBALE CONTROLLO NEL DATABASE Server 4 S4 Host 1 P2P connection Host 242 Scelta fonte lista fonti S2 SERVER 1 richiesta FILE CONTROLLO NEL DATABASE Server 1 CONTROLLO NEL DATABASE Server 2 FILE TROVATO Restituisce l’hash del file e dei client che lo possiedono CONTROLLO NEL DATABASE Server 3 S3

24. Ed2k, rete basata su server LA RICERCA DEI FILE I download possono essere aggiunti tramite la funzione di ricerca di eMule o da uno speciale formato di link eD2k offerto da qualche sito web. Una volta nella lista dei Download, eMule prima interroga il server locale (quello a cui è connesso) quindi tutti gli altri server della rete alla ricerca di fonti per quel file specifico. Il server cerca il valore dell'hash del file nel suo database e restituisce i client che sa essere in possesso del file cercato. Le fonti sono altri client che hanno scaricato almeno una parte completa (9,28 MB) del file che corrisponde all'hash dato.

25. Scambio Fonti Altra modalità di contatto delle fonti: Ogni volta che si mette in download un file eMule ricerca le fonti tramite i server (prima a quello a cui si è collegati e poi agli altri). Non appena viene contattata una fonte il programma chiederà un lista degli utenti a cui questo è collegato per scaricare il file stesso. • Vantaggi • Fonti trovate prossime al 100% nel network • Maggiore velocità di contatto • Minor affaticamento del lavoro dei server – più prestazioni del sitema

26. Le 7 porte di eMule NB: Affinchè un client eMule abbia un ID alto è necessario che tutte le porte siano aperte. Se c’è un firewall è necessario aprirle manualmente.

27. ID alto – ID basso Perché si usano gli ID • A LIVELLO CLIENT • Identificazione del client nella rete eMule attraverso l’inidizizzo IP • Per il posizionamento del nodo nella rete • A LIVELLO SERVER • Per limitare il numero massimo degli accessi degli utenti al server in modo da garantire un banda efficiente

28. ID alto – ID basso Situazione 1 il client B con ID alto deve contattare il client A B non conosce l’Ip di A, l’indirizzo IP di A viene determinato grazie all’ID di A comunicato a B grazie dal server a cui è connesso A A B IP 82.144.122.12 IP 151.134.33.2 2 possibilità

29. ID alto – ID basso Prima possibilità A con l’ID alto, B tenta direttamente la connessione ad A tramite TCP TCP A B ID alto ID alto SITUAZIONE OTTIMALE DEL NETWORK

30. ID alto – ID basso A con l’ID basso, l’indizzo IP di A non può essere calcolato, B non può raggiungere A direttamente Seconda possibilità IP 151.134.33.2 A TCP B P2P connection ID basso IP 82.144.122.12 IP 82.144.122.12 UDP ID alto Richiesta di B con indicazione dell’IP e la porta di B TCP Richiesta connessione ad A ATTENZIONE! La richiesta di B potrebbe perdersi se il server di A è molto trafficato SERVER di A

31. ID alto – ID basso Situazione 2 il client B con ID basso deve contattare il client A con ID basso ! Connessione non possibile IP non calcolabile A B IP 151.134.33.2 IP 82.144.122.12 ID basso ID basso

32. Funzione Web Server Si può controllare il client eMule in funzione sulla nostra macchina anche da un computer remoto. Una volta attivata tale funzione, da qualsiasi altro Pc collegato ad internet si può possono effettuare: ricerche, mettere in download, annullare download e se previsto espressamente nelle impostazioni anche spegnere il Pc o riavviarlo! internet Postazione remota IP pubblico 151.23.4.2 Computer casa HTTP://151.23.4.2

33. Funzione Web Server Per attivarlo spostarsi su Opzioni->Web Server

34. Funzione Web Server Una volta attivato si potrà accedere al web server tramite internet digitando nella barra dell’Url del nostro Browser l’indirizzo del web server indicato nella sezione Server del client Nota: Ad ogni connessione ad internet il client assume un indirizzo ip diverso, quindi è necessario annotare l’indirizzo ip della macchina poiché esso costituirà l’url del web server di eMule. È possibile utilizzare un Dns dinamico per risolvere questo problema, avendo così a disposizione un nome di dominio che punta sempre alla nostra macchina (vedere www.no-ip.com).

35. Funzione Web Server

36. Interfaccia di eMule Le sezioni del client • KAD • SERVER • TRASFERIMENTI • RICERCHE • FILE CONDIVISI • MESSAGGI • IRC • STASTICHE • PREFERENZE • TOOLS • HELP

45. Funzionamento di EmuleFINE