RETI DI CALCOLATORI II

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1 RETI DI CALCOLATORI II Facoltà di Ingegneria Università degli Studi di Udine Ing. DANIELE DE CANEVA a.a. 2009/2010

2 ARGOMENTI DELLA LEZIONE ROUTING MULTICAST o IGMP o TECNICHE o PROTOCOLLI REALI RETI P2P o DIRECTORY CENTRALIZZATA o DIRECTORY DISTRIBUITA o RETI IBRIDE

3 ROUTING MULTICAST ROUTING MULTICAST Broadcast: la destinazione corrisponde a tutti i nodi Multicast: la destinazione è sottoinsieme di nodi della rete applicazioni tipo: distribuzione degli aggiornamenti del software, streaming eventi e conferenze, giochi distribuiti multiplayer

4 ROUTING MULTICAST ROUTING MULTICAST indirettezza dell indirizzo : un identificatore viene utilizzato per contraddistinguere un gruppo di destinazione Internet utilizza indirizzi di classe D! problematiche: modalità fondazione/scioglimento del gruppo modalità di adesione privacy/conoscenza reciproca tra i partecipanti

5 ROUTING MULTICAST - IGMP IGMP (Internet Group Management Protocol) Opera localmente tra l host e il router al quale è direttamente connesso CARATTERISTICHE: attualmente nella ver 2 definita nella RFC 3376 permette all host di avvisare il router che vuole far parte di un certo gruppo messaggi incapsulati dentro IP (tipo di protocollo = 2)

6 ROUTING MULTICAST - IGMP IGMP (Internet Group Management Protocol) 3 tipi di pacchetti: membership_query: il router chiede a tutti gli host collegati al link se aderiscono a particolare gruppo membership_report: un host dichiara interesse a partecipare a un gruppo può essere mandato senza attendere richiesta del router leave_group: opzionale!!! principio del soft-state: lo stato viene alterato da un timer

7 ROUTING MULTICAST - IGMP IGMP (Internet Group Management Protocol) NOTE: opera solo localmente adesione è guidata dal destinatario! chi trasmette non può controllare partecipanti l host non conosce gli altri appartenenti al gruppo

8 ROUTING MULTICAST - TEORIA ROUTING MULTICAST obiettivo: trovare l albero che collega tutti i router connessi agli host appartenenti al gruppo multicast APPROCCI: albero condiviso: analogo al broadcast con albero di copertura un unico albero formato per mezzo di messaggi di adesione unicast critico come selezionare il centro dell albero

9 ROUTING MULTICAST - TEORIA ROUTING MULTICAST albero basato sull origine: un albero per ogni mittente analogo a RPF dove il trasmittente costituisce la radice dell albero pruning: un router può scollegarsi dall albero per mezzo di messaggi di potatura se un router riceve un pacchetto di potatura da tutti i router downstream allora può inviare richiesta di potatura al router upstream

10 ROUTING MULTICAST - PROTOCOLLI DVMRP (Distance Vector Multicast Routing Protocol) CARATTERISTICHE definito in RFC 1075 tecnica dell albero basato sull origine con RPF e potatura algoritmo DV per calcolare il link che si trova sul percorso minimo da ciascuna possibile origine mantiene lista router downstream per eventuale richiesta di potatura in upstream il messaggio di potatura ha validità di 2 ore possibili messaggi di innesto per rimuovere potatura

11 ROUTING MULTICAST - PROTOCOLLI PIM (Protocol Independent Multicast) CARATTERISTICHE definito in RFC 2362 prevede 2 scenari: modalità densa: i membri del gruppo sono concentrati in un area o RPF flood-and-prune, concettualmente simile a DVMRP modalità sparsa: il numero dei router con membri del gruppo è piccolo rispetto al totale dei router o approccio basato sul centro

12 ROUTING MULTICAST DIFFUSIONE E PROBLEMATICHE Diffusione e problemi non esiste protocollo unico per tutti gli AS regole di interoperabilità per i principali protocolli multicast (RFC 2715)! devono accordare approcci completamente differenti dei diversi protocolli attualmente si preferiscono sovrastrutture con distribuzione multicast a livello applicazione.

13 PEER TO PEER P2P (PEER-TO-PEER) Dal 2004 il traffico P2P è diventato maggiore rispetto a qualsiasi altra applicazione VANTAGGI: banda capacità di memorizzazione CPU PROBLEMATICHE: utenti non stabili e con IP non fisso localizzazione contenuti

14 PEER TO PEER - NAPSTER DIRECTORY CENTRALIZZATA - NAPSTER CARATTERISTICHE: ogni peer informa il server centrale del proprio indirizzo e dei contenuti posseduti notifica di scollegamento da parte dei peer sistema di query periodiche per controllare attività il server centrale mantiene un database che associa contenuto ad elenco di indirizzi IP

15 PEER TO PEER - NAPSTER DIRECTORY CENTRALIZZATA - NAPSTER A B F IP, info contenuti IP, info contenuti C IP, info contenuti IP, info contenuti IP, info contenuti IP, info contenuti E D

16 PEER TO PEER - NAPSTER DIRECTORY CENTRALIZZATA - NAPSTER A B F C query E reply D

17 PEER TO PEER - NAPSTER DIRECTORY CENTRALIZZATA - NAPSTER A B F C E file D

18 PEER TO PEER - NAPSTER DIRECTORY CENTRALIZZATA - NAPSTER SVANTAGGI: single point of failure collo di bottiglia per le prestazioni! database centralizzato ampio e performante diritti d autore

19 PEER TO PEER -GNUTELLA GNUTELLA CARATTERISTICHE: approccio completamente distribuito specifiche del protocollo scarne i peer formano un overlay network grafo con collegamenti tra i nodi non corrispondenti a link fisici un singolo peer è connesso a meno di altri 10 nodi

20 PEER TO PEER - GNUTELLA OVERLAY NETWORK INTERNET

21 PEER TO PEER - GNUTELLA OVERLAY NETWORK BOOTSTRAP: 1. il client A mantiene una lista di nodi che fanno spesso parte della rete o contatta un sito Gnutella con tale lista 2. A tenta di connettersi ai peer della lista fino a quando non ha successo (connessione con nodo B) 3. A invia a B un Gnutella-Ping con campo contatore 4. B inoltra il messaggio ai vicini, i quali lo inoltrano a loro volta e così via fino a quando il contatore non si azzera

22 PEER TO PEER - GNUTELLA OVERLAY NETWORK BOOTSTRAP: 6. i client che ricevono il messaggio rispondono con un messaggio Gnutella-Pong contenente il loro IP attraverso la rete di copertura fino ad A 7. A si connette via TCP con un certo numero di client che hanno risposto numero non stabilito dallo standard

23 PEER TO PEER - GNUTELLA OVERLAY NETWORK QUERY FLOODING: Gnutella-Query inviato a tutti i vicini 1. se client ha il contenuto allora risponde con messaggio Quer-Hit (nome file, dimensione) attraverso l overlay network 2. connessione TCP diretta con nodo scelto dall elenco HTTP GET esterna all overlay network

24 PEER TO PEER - GNUTELLA OVERLAY NETWORK SVANTAGGI: scalabilità: l overlay network viene inondata dal query flooding soluzione: query flooding limitato quando il campo di conteggio diventa pari a 0 la query non viene inoltrato oltre! meno traffico ma meno contatti: altra probabilità di non trovare contenuti anche se presenti nella rete

25 PEER TO PEER - KAZAA KaZaA sviluppatori Niklas Zennström e Janus Friis (..Skype) CARATTERISTICHE: tecnologia proprietaria, traffico di controllo è criptato fonde le due tecniche precedenti non ci sono server dedicati peer con più banda designati come peer-leader e sovrintendono ad alcune centinaia di nodi

26 PEER TO PEER - KAZAA KaZaA

27 PEER TO PEER - KAZAA KaZaA CARATTERISTICHE: client stabilisce connessione TCP verso leader del gruppo e vengono comunicati i contenuti messi in condivisione o creato un database con contenuti elenco IP analogo a un hub napster

28 PEER TO PEER - KAZAA KaZaA CARATTERISTICHE: i leader si collegano tra loro in TCP -> rete simile a gnutella o rete simile a gnutella o condivisione contenuti tra i vari gruppi fusione dei database query specifiche (come gnutella ma il flooding avviene a livello di supernodi) contattati tutti i peer con poco traffico!

29 PEER TO PEER - KAZAA TECNICHE AGGIUNTIVE: accodamento delle richieste: limite al numero di upload per garantire banda accettabile incentivo di priorità: basato sul comportamento dell utente tecniche anti-leech download parallelo: utilizzo di HTTP GET con byte range