Diseño y evaluación de la interconexión de redes peer-to-peer estructuradas usando una topología jerárquica

Resumen

El tráfico en Internet está evolucionando continuamente. En el siglo XX, la mayor parte del tráfico en Internet soportado por los Proveedores de Servicios de Internet (ISP’s en terminología anglosajona) estaba relacionado con el tráfico web. Sin embargo, actualmente, el tráfico en Internet ha evolucionado drásticamente. La mayor parte del tráfico en Internet es tráfico Peer-to-Peer. Este cambio cambia completamente la situación en comparación con el siglo anterior, de ahí la relevancia del paradigma de las redes Peer-to-Peer. La adopción de las redes Peer-to-Peer está principalmente motivada por su uso en aplicaciones de compartición de ficheros pero la aplicación de las redes Peer-to-Peer no está sólo limitada al paradigma de compartición de ficheros. De hecho, las redes Peer-to-Peer son adecuadas para el desarrollo de cualquier servicio o aplicación distribuida ya que permiten almacenar información de manera distribuida entre un conjunto de nodos. Además, también permiten recuperar esa información cuando sea necesario. Una aplicación relevante basada en redes Peer-to-Peer es Skype la cual permite un servicio de VoIP entre varios millones de personas. Sin embargo, la interoperabilidad entre diferentes redes Peer-to-Peer no ha sido resuelta todavía. Cada red Peer-to-Peer define su propio mecanismo y su propio formato de paquete. Por lo tanto, sería deseable definir algún mecanismo que permita el intercambio de información entre diferentes redes Peer-to-Peer. Esta Tesis define un mecanismo que permite el intercambio de información entre diferentes redes Peer-to-Peer estructuradas, concretamente redes overlay basadas en DHT’s (Distributed Hash Tables). Este mecanismo está basado en un formato común de paquete, que asegura la interoperabilidad entre diferentes redes overlay, y en una arquitectura jerárquica. Esta arquitectura jerárquica está compuesta por dos niveles de jerarquáa. El nivel más bajo de la jerarquía está compuesto por las diferentes redes overlay que desean estar interconectadas. Cada una de estas redes overlay puede usar cualquier DHT, no existe ninguna restricción al respecto. Al menos un super-peer existe en cada una de estas redes overlay del nivel inferior; además, estos super-peer también participan en el nivel superior. Al nivel superior se le conoce como Red de Interconexión y está compuesto sólo por una red overlay. Su función es similar al servicio de DNS pero en el área de las redes Peer-to-Peer. En la Red de Interconexión se guarda la información de localización de cada uno de los super-peers y también el dominio o la overlay a la que representan. Por lo tanto, si un recurso de otra red quiere ser recuperado, un peer tiene que reenviar la petición a su super-peer. El super-peer consulta a la Red de Interconexión para localizar al super-peer que se hace cargo de la red destino donde se encuentra el recurso deseado y una vez que se localizar al super-peer, se le reenvía la petición. Finalmente, el super-peer en la red destino buscar el recurso deseado y lo envía de vuelta al peer que originó la petición. La arquitectura propuesta ha sido estudiada analíticamente para asegurar que el rendimiento es razonable en comparación con otras redes Peer-to-Peer. Además, la propuesta es validada con una herramienta de simulación para asegurar que las asunciones en el modelo analítico no afectan en un escenario más general. Finalmente, una implementación real sobre un entorno controlado es mostrada para demostrar la aplicabilidad y viabilidad de la propuesta. Los escenarios para las simulaciones y la verificación de la implementación han sido diseñados con especial cuidado para tener unas condiciones lo más cercanas posibles a escenarios reales.---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------