5. P2P 파일 분배

Reference :
컴퓨터 네트워킹 하향식 접근 [8판] / 퍼스트 북 / James F. Kurose, Keith W. Ross
건국대학교 컴퓨터 네트워크 수업 / 김기천 교수님

피어는 서비스 제공하자 소유하는 것이 아니라 사용자가 제어하는 데스크톱과 랩톱이 소유한다

각 피어는 수신한 파일의 임의의 부분을 다른 피어들에게 재분배ㄱㄴ⇒서버의 분배 프로세스 도울 수

예시) 비트토렌트

비트토렌트는 P2P 파일 전송 프로토콜의 이름이자 그것을 이용하는 응용 소프트웨어의 이름이다. 비트토렌트를 이용하면 파일을 인터넷 상에 분산하여 저장하여 놓고 다수의 접속을 사용하여 여러 곳에서 동시에 파일을 가져오게 되어 전송 속도가 빨라진다

구글 독스나 스프레드시트는 SaaS(Software as a Service) 방식!

 

P2P는 SaaS와 다르게 서버가 없이도 파일을 제공하는 PC와 파일을 전송 받을 PC만 있으면 파일 전송이 가능

P2P 구조의 확장성 -클라이언트-서버 구조와의 비교를 통해서..

$u_s$: 서버의 접속 링크 업로드 속도

$u_i$: i번째 피어의 접속 링크 업로드 속도

$d_i$: i번째 피어의 접속 링크 다운로드 속도

$F$: 분배되는 파일의 크기

$N$: 파일의 복사본을 얻고자 하는 피어들의 수

모든 병목 현상은 네트워크 접속 부분에 있다고 가정

• 클라이언트-서버 구조 분배시간: $D_(cs)$
  • 서버는 파일 복사본을 N개의 피어 각각에게 전송해야 한다
  • 따라서 서버는 NF 비트를 전송해야 한다
  • 서버의 업로드 속도가 $u_s$이기 때문에 파일을 분배하는 시간: NF/$u_s$이다.
  • $d_(min)$: 가장 낮은 다운로드 속도를 가진 피어의 다운로드 속도
  • $d_(min)$=min{d1,d2,...$d_N$} ⇒ 최소 분배 시간은 적어도 F/$d_(min)$
  • Dcs=max{NFus,Fdmin}
• P2P 구조
  • 최소 분배 시간: F/$u_s$ ⇒ 서버가 한 번 보낸 비트는 서버가 다시 보낼 필요가 없는데, 이는 클라이언트-서버와 달리 피어들이 그들 사이에 이 비트를 재분배할 수 있기 때문이다.
  • 클라이언트-서버 구조와 마찬가지로 최소 분배 시간은 적어도 F/$d_(min)$
  • 시스템의 전체 업로드 용량=서버의 업로드 속도 + 각 피어들의 업로드 속도
  • $u_(total)$=$u_s$+$u_1$+...+$u_N$
  • 최소분배 시간=NF/($u_s$+$u_1$+...+$u_N$)

DP2P=max{Fus,Fdmin,NFus+∑i=1Nui}

 

비트토렌트

• 용어
  • 토렌트: 특정 파일의 분배에 참여하는 모든 피어들의 모임
  • 청크: 토렌트에 참여하는 피어들이 다운로드하는 것
• 과정
  • 각 토렌트는 트랙커라고 부르는 기반구조 노드를 갖고 있다.
  • 한 피어가 토렌트에 가입할 때 트랙커에 자신을 등록하고 주기적으로 자신이 아직 토렌트에 있음을 알린다.
    • 새로운 피어가 토렌트에 가입할 때 트랙커는 참여하고 있는 피어 집합에서 임의로 피어들의 부분집합 50개를 선택하여 이들 50개 피어들의 IP주소를 새로운 피어에게 보내낸다.
    • 새로운 피어는 이 리스트에 있는 모든 피어들과 동시에 TCP 연결을 설정한다.
    • 연결한 피어들을 ‘이웃피어’라고 부르자.
    • 시간이 지나면서 이들 중 일부는 떠나고 다른 피어들이 TCP 연결을 시도한다.
    • 이러한 방식으로 트랙커는 토렌트에 참여하는 피어들을 추적한다.
• 청크
  • 이웃으로부터 어느 청크를 먼저 요구할 건지?
  • 이웃들 중 어느 피어에게 청크를 요청할 건지? ⇒ 가장 드문 것 먼저!