Tessitore di Copertura. ( aka Overlay Weaver :)) )

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1 Tessitore di Copertura ( aka Overlay Weaver :)) )

2 Sommario Overlay Weaver in breve Cos e Cosa offre Livello di Routing Emulatore Overlay Weaver come strumento di sviluppo 2

3 In Breve: Cos è? è un toolkit di costruzione di overlays che supporta il lavoro di progettisti di algoritmi P2P sviluppatori di applicazioni P2P 3

4 In Breve: Cosa Offre? (1) il toolkit offre una API comune per costruire: tabelle di hash distribuite (DHT) applicazioni basate su canali multicast Ciò permette di realizzare applicazioni: indipendenti dal protocollo di trasporto indipendenti dall algoritmo di routing 4

5 In Breve: Cosa Offre? (2) il toolkit fornisce diversi algoritmi di routing: Es. Chord, Kademlia, Koorde, Pastry e Tapestry Algoritmi implementati in poche centinaia di righe di codice grazie alla strutturazione del toolkit: multilivello a componenti 5

6 In Breve: Il Livello di Routing Il livello di routing è centrale nel sistema ed è a sua volta composto da: il driver di routing gli algoritmi di routing il sistema di messaggistica Tale decomposizione facilita l implementazione di sottocomponenti. 6

7 In Breve: L emulatore di OW Gli algoritmi, i moduli e i protocolli implementati possono essere testati con l emulatore di Overlay Weaver Tale sistema permette di emulare una rete composta da centinaia di migliaia di nodi Per utilizzare l emulatore non è necessario effettuare modifiche al software realizzato 7

8 In Breve: Gli strumenti di OW Overlay Weaver fornisce diversi strumenti (tutti siti nella directory bin): L Emulatore (owemu) Il generatore di Scenari per l emulazione (owscenariogen) Il Visualizzatore di Overlay (owviz) Il Contatore di Messaggi (owmsgcounter) 8

9 In Breve: Applicazioni d esempio Il toolkit inoltre contiene alcune semplici applicazioni di esempio: Una shell DHT (owdhtshell) Una shell Mcast shell (owmcastshell) Un Application-level multicast router (owmrouted) 9

10 Il Runtime di OW Multi-componente Il routing layer di fatto è un key-based routing layer 10

11 key-based routing layer Strutturato secondo il contributo di: Frank Dabek, Ben Zhao, Peter Druschel, John Kubiatowicz and Ion Stoica, "Towards a Common API for Structured Peer-to-Peer Overlays", Proc. the 2nd International Workshop on Peer-to- Peer Systems (IPTPS'03), February

12 Routing Driver La struttura modulare del sistema permette la sostituzione del driver di routing In OW sono presenti due drivers: driver iterativo driver ricorsivo 12

13 Servizio di Messaggistica Quattro diverse implementazioni: UDP TCP Implementazione per Emulatore Locale emula la communicazione tra threads nella Java VM Implementazione per Emulatore distribuito emula la communicazione tra threads in esecuzione in differenti Java VMs 13

14 Directory Service Il Directory Service è realizzato secondo tre diverse implementazioni Berkeley DB Java Edition On-Memory, sfruttando una hashtable Java On-memory con checkpointing 14

15 Servizi di Alto Livello Partendo dal Routing Layer è possibile costruire servizi di più alto livello Overlay Weaver fornisce due tipi di astrazioni diverse: Multicast Distributed Hash Tables (DHT) 15

16 Multicast L astrazione Multicast permette ad un utente, utilizzando uno specifico ID: di partecipare ad un gruppo di lasciare tale gruppo di mandare messaggi in multicast messages al gruppo Una applicazione esemplificativa, IPv4 multicast router sfrutta questa possibilità

17 Distributed Hash Tables Utilizzando l astrazione DHT di OW è possibile realizzare velocemente delle DHT di diverso tipo Col framework viene fornita una applicazione DHT shell implementata sopra la corrispondente astrazione. legge comandi da un terminale a caratteri o da una rete e controlla la DHT direttamente La DHT shell accetta anche queries XML-RPC compatibili con OpenDHT

18 Emulatore di Rete (1) E un emulatore che può ospitare centinaia di migliaia di nodi su di un singolo computer Non richiede la ristrutturazione dell applicazione Destinato a progettisti e sviluppatori di: algoritmi P2P protocolli P2P software P2P 18

19 Emulatore di Rete (2) L emulatore può essere utilizzato in due modi differenti Modo normale: tutto l emulatore è eseguito su di un unico calcolatore Modo distribuito: più calcolatori formano un unico grande emulatore.

20 Emulatore di Rete (3) Overlay Weaver fornisce inoltre un Emulation Scenario Generator per generare file scenario. tuttavia un utente può comunque decidere di realizzare un file di scenario a mano 20

21 Visualizzatore di Overlay (1) E uno strumento che visualizza le comunicazioni tra nodi Funziona sia con l emulatore che con reti reali collezionando statistiche di comunicazione Ogni nodo è rappresentato con un cerchio Ogni comunicazione è rappresentata da una linea 21

22 Visualizzatore di Overlay (2) 22

23 Realizzare una DHT con Overlay Weaver Per utilizzare i servizi di costruzione di una applicazione basata su DHT: va ottenuto un oggetto che rappresenta un servizio e permette di controllarlo con ow.dht.dht Un riferimeno e il metodo initialize della classe ow.tool.util.toolframework.abstractdhtbasedtool. esso mostra come ottenere tale ogggetto DHT.

24 Utilizzare l emulatore di Overlay Weaver Redigere un file di scenario a mano con il tool visto qualche slides fa # invokes the first node class ow.tool.dhtshell.main arg -p schedule 0 invoke # invokes 3 nodes, which contacts the first node (emu0) to join an overlay arg emu0 schedule 1000,1000,3 invoke

25 Invocare comandi con l emulatore Con l emulatore è possibile invocare comandi su un qualsiasi nodo in un momento arbitrario # invokes the first node class ow.tool.dhtshell.main arg -p schedule 0 invoke # invokes 3 nodes arg schedule 1000,1000,3 invoke timeoffset 7000 # 3 nodes join an overlay schedule 0 control 1 init emu0 schedule 1000 control 2 init emu0 schedule 2000 control 3 init emu0 # put and get schedule 4000 control 1 put a_key a_value schedule 5000 control 1 get a_key

26 Vediamo direttamente su computer...