Peer-to-Peer Networking

Peer-to-Peer Networking Project

Anwendungen die auf Peer-to-Peer (P2P) Protokollen basieren haben in den letzten Jahren enorm an Popularität gewonnen und sind für einen Großteil des gesamten Netzwerkverkehrs verantwortlich. P2P Overlay Netzwerke können dabei komplett dezentral arbeiten, ohne dass dies von der Netz-Infrastruktur unterstütz werden muss. Die Forschungsgruppe Technik der Rechnernetze beteiligt sich an der Erforschung von verschiedenen P2P Overlay Topologien und ihrer Dynamik, sowie Untersuchungen von Nutzerverhalten und den Auswirkungen auf das Netzwerkverkehrsmanagement.

 

Einführung P2P Netzwerke

Ein Peer-to-Peer (oder P2P) Computer-Netzwerk ist ein Netzwerk, das auf die Rechenleistung und Bandbreite der Teilnehmer im Netzwerk setzt, anstatt auf die von wenigen Servern. P2P-Netze werden in der Regel für die Kommunikation von Knoten über Ad-hoc-Verbindungen verwendet. Solche Netzwerke sind für viele Zwecke nützlich. Sharen von Content-Dateien (siehe file sharing) mit Audio, Video, Daten oder generell digitale Inhalte ist sehr verbreitet. Echtzeit-Daten, wie Telefonie-Verkehr nutzt ebenfalls P2P-Technologie.

Ein reines Peer-to-Peer Netzwerk verwendet nicht die Begriffe Client oder Server, sondern Peer-Knoten, die gleichzeitig sowohl als "Client", wie auch als "Server", zu anderen Knoten im Netzwerk fungieren. Dieses Modell der Netzwerk-Anordnung unterscheidet sich von dem Client-Server-Modell, bei dem die Kommunikation ist in der Regel zu und von einem zentralen Server stattfindet. Ein typisches Beispiel für eine nicht Peer-to-Peer Datenübertragung ist ein FTP-Server, bei dem sich Client- und Server-Anwendungen stark unterscheiden. Der Client startet den Download/Upload und der Server reagiert entsprechend auf diese Anfrage.

Einige Netzwerke, wie Napster, eDonkey oder IRC (@find), verwenden für diverse Aufgaben eine Client-Server Architektur (z. B. Suchanfragen) und eine Peer-to-Peer Struktur für die andere Dinge. Netzwerke wie Gnutella oder Freenet nutzen für alle Aufgaben eine Peer-to-Peer-Struktur und werden daher manchmal als echte Peer-to-Peer Netzwerke bezeichnet, obwohl Gnutella Directory-Server unterstützt, welche die Peers mit Netzwerk-Adressen von anderen Peers versorgen.

Peer-to-Peer-Architektur verkörpert eine der wichtigsten Schlüsselkonzepte des Internets, beschrieben in der ersten Request for Comments ", RFC-1, Host-Software" vom 7. April 1969. In jüngerer Zeit hat der Begriff große Bedeutung im Zusammenhang mit dem Nichtvorhandensein von zentralen Indizierungs-Servern in Software-Architektur, für den Austausch von Multimedia-Dateien erlangt.

 

Forschungsschwerpunkte

P2P Networking wirft viele interessante Fragen auf und beinhaltet viele Forschungsgebiete wie die Anwendung und Entwicklung von Protokollen. Die faszinierende Natur der Peer-to-Peer-Netze ist ihre Selbstorganisation, die auf dem P2P-Routing-Algorithmen basiert. Die Auswirkungen von strukturierten P2P-Netzwerken auf reale Netzwerke kann nicht genau vorhergesagt werden.

Aufgrund der enormen Beliebtheit von Filesharing-Netzwerken finden neue Anwendungen und Protokoll-Änderungen in wenigen Tagen den Weg zu den Millionen von Nutzern, ohne genaue Kenntnis ihrer Auswirkungen auf das globale Netz.

Wir interessieren uns für diese globalen Effekte, wie Topologie-Dynamik-, Verkehrs-Vorkommen in den Netzwerk-Segmenten und die Möglichkeiten, dieses Verhalten zu beeinflussen.

Unsere Forschungsgebiete, basierend auf hybriden P2P Netzwerken sind:

  • Verhalten von Topologien und der Netzdynamik
  • Erkennung/Klassifizierung von P2P Verkehr auf 'application level signature analysis'
  • Lenkung Beeinflussung von Topologie-Dynamik

Daher gibt es nur drei Ansätze, welche es ermöglichen die Auswirkungen zu untersuchen:

  • Modellanalyse
  • Simulation
  • Beobachtungen der "realen Welt"

Diese Ansätze werden benutzt, um das Verhalten von P2P Netwerken und Möglichkeiten diese zu beeinflussen, zu untersuchen.