P2PBT檔案分享在區(qū)域網(wǎng)

29三月2024P2PBT檔案分享在區(qū)域網(wǎng)What`sP2Pandhowitworks這篇主要的目標(biāo)是在BT方面P2P的連結(jié)是非區(qū)域性的peer在互相連結(jié)交換檔案時(shí),常常會(huì)跨網(wǎng)段傳輸,而不是與同網(wǎng)段者交換資料,這造成了大量的網(wǎng)際網(wǎng)路流量浪費(fèi).起因於Tracker給予peer名單乃是隨機(jī)的.P2PBT檔案分享在區(qū)域網(wǎng)研究目標(biāo)建立一個(gè)減少資料重複傳送的機(jī)制快取檔案的輪替機(jī)制控制peer連結(jié)在同一個(gè)網(wǎng)段建立通透式的機(jī)制,不必修改client端P2PBT檔案分享在區(qū)域網(wǎng)Cache:快取的維護(hù)策略P2PBT檔案分享在區(qū)域網(wǎng)BT快取的額外考量FilebasedorRangebased:刪除時(shí)以完整檔案或是以Pieces為單位.(Hitratevsspace)PartialcacheorFullcache:僅儲存Pieces或是完整檔案.在此篇paper中選擇了RangebasedandFullcacheP2PBT檔案分享在區(qū)域網(wǎng)快取之使用策略”CacheReplacementPoliciesRevisited：TheCaseofP2PTraffic”比較出之效果最好的四種快取方式P2PBT檔案分享在區(qū)域網(wǎng)控制P2P在同網(wǎng)段:虛擬地域分割GiraudPhase1:SyntheticNetworkCoordinates利用Nodes之間傳送訊息時(shí)的latency，做為距離的依據(jù)，再以下述的判別方法來判定較接近的一個(gè)AS-like(AutonomousSystem–like)[11]的虛擬區(qū)域網(wǎng)路。Phase2:NearbyNeighborDiscovery接著，就要尋找鄰近點(diǎn)，進(jìn)而做連結(jié)交換資料的動(dòng)作。此處是用flood的方式，將該點(diǎn)自身的虛擬座標(biāo)訊息及真實(shí)IP位址發(fā)送出去，收到該訊息的其它Nodes，若也能辨識出該點(diǎn)的確是在”附近”，且有意願(yuàn)做連結(jié)時(shí)，便會(huì)主動(dòng)向該點(diǎn)做連結(jié)動(dòng)作。缺點(diǎn):透過latency判斷有可能將Lan外之節(jié)點(diǎn)畫在一起,且PrivateIP無法使用此法P2PBT檔案分享在區(qū)域網(wǎng)BT內(nèi)建之內(nèi)網(wǎng)互連功能BitComet客戶端有內(nèi)建一實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的內(nèi)網(wǎng)互連功能使用UDPFlood搜尋內(nèi)網(wǎng)的seed,且因?yàn)槊總€(gè)seed使用的port為亂數(shù),因此會(huì)產(chǎn)生非常大量的封包風(fēng)暴,對網(wǎng)路反而造成不好的影響.P2PBT檔案分享在區(qū)域網(wǎng)現(xiàn)有之LAN快取機(jī)制<應(yīng)用於BT同儕通訊的通透閘道快取>TrackerAgent:給予的名單只限LAN內(nèi)的下載者，這樣可以限制LAN內(nèi)的下載者連線到LAN外。 TorrentAgent:使用者下載.torrent時(shí)，.torrent檔會(huì)先經(jīng)過此處，經(jīng)過修改後，再傳送給LAN內(nèi)的下載者。 TAClient:當(dāng)作是LAN內(nèi)的seed：當(dāng)PeerAgent完成下載檔案時(shí)，此機(jī)器會(huì)對LAN內(nèi)的TrackerAgent作發(fā)佈的動(dòng)作，這樣LAN內(nèi)就有一個(gè)該torrent的種子。PeerAgent:置於LAN外，作為BT的cache，下載完成後，再和TAClient分享檔案，以便對LAN內(nèi)TrackerAgent作發(fā)佈的動(dòng)作。

P2PBT檔案分享在區(qū)域網(wǎng)P2PBT檔案分享在區(qū)域網(wǎng)一些分散式快取的例子Squirrel:P2PWebCache不使用中央proxy,全部由client組成的網(wǎng)頁快取系統(tǒng)P2PBT檔案分享在區(qū)域網(wǎng)市面上現(xiàn)有之產(chǎn)品多採取封包過濾,硬體需求高當(dāng)peer採取加密策略時(shí)會(huì)失效P2PBT檔案分享在區(qū)域網(wǎng)本篇使用的解決方案大體上是修改增強(qiáng)<應(yīng)用於BT同儕通訊的通透閘道快取>的機(jī)制.BT快取伺服器本身為一個(gè)修改過之BTClient.置於區(qū)網(wǎng)之內(nèi).當(dāng)收到後端系統(tǒng)的命令,即開始下載該Torrent指定之檔案.通透式proxy本proxy攔截區(qū)網(wǎng)內(nèi)所有之Http通訊,並專門尋找torrent檔案.當(dāng)發(fā)現(xiàn)Torrent檔案的傳輸時(shí),手會(huì)傳送一份備份給後端的處理系統(tǒng).該系統(tǒng)會(huì)拆解其內(nèi)部訊息,並通知BT快取伺服器、NAT、特製Tracker做好準(zhǔn)備.在proxy回傳Torrent檔案前會(huì)先移除該檔案紀(jì)錄之peers.NAT重導(dǎo)向負(fù)責(zé)將Torrent解析出來之實(shí)際Tracker位址轉(zhuǎn)向至我們的特製Tracker特製Tracker本Tracker模擬實(shí)際Tracker的動(dòng)作,唯一不一樣的是他只回傳存在於我們同一網(wǎng)段的peers以及BT快取伺服器.P2PBT檔案分享在區(qū)域網(wǎng)原BT運(yùn)作流程使用者下載TorrentfileBTClient讀取Torrent之Tracker位址BTClient透過HTTP協(xié)定向Tracker登錄,並取得peers列表BTClient與peers列表中的節(jié)點(diǎn)起始連線並要求檔案P2PBT檔案分享在區(qū)域網(wǎng)修改之運(yùn)作流程使用者下載Torrentfile

此時(shí)透過TransportProxy取得該檔案,並且將其Tracker位址加入NAT紀(jì)錄中,通知特製Tracker加入的新檔案,命令BT快取伺服器開始預(yù)下載該Torrent.BTClient讀取Torrent之Tracker位址BTClient透過HTTP協(xié)定向Tracker登錄,並取得peers列表 NAT攔截了向原Tracker的通訊,並且導(dǎo)向到我們的特製Tracker,取得了只包含BT快取伺服器以及同區(qū)網(wǎng)peers的清單. BTClient與peers列表中的節(jié)點(diǎn)起始連線並要求檔案

由於取得之清單只包含本區(qū)網(wǎng)內(nèi)之節(jié)點(diǎn),因此將不會(huì)產(chǎn)生對外流量,而唯一對外下載者即為我們的BT快取伺服器.P2PBT檔案分享在區(qū)域網(wǎng)P2PBT檔案分享在區(qū)域網(wǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)測試使用本架構(gòu)與不使用之效能差異測試考慮peers下的快取命中率差異LRU-R-FULLV.S.LRU-R-FULL/LocalSeedAwareP2PBT檔案分享在區(qū)域網(wǎng)實(shí)驗(yàn)流程–效能比較對照組(一般LAN架構(gòu)下使用BT)：(1)PeerA於網(wǎng)站上任意挑選一個(gè)利用BT協(xié)定發(fā)佈的檔案，然後下載其.torrent檔(亦即該檔案的metainfo檔)後，隨即開啟BTclient端程式，載入下載的.torrent檔，並開始做檔案的下載動(dòng)作。(2)PeerB也隨即至相同的網(wǎng)頁下載相同的metainfo檔，下載後也立刻啟動(dòng)BTClient端程式，載入已下載的metainfo檔，開始下載動(dòng)作。(3)先不做任何動(dòng)作，直到PeerA或PeerB之中任何一個(gè)下載完畢之後(4)PeerC也至相同的網(wǎng)頁下載相同的.torrent檔，並利用BTClient端程式及下載的.torrent檔開始下載的動(dòng)作。(5)直到全部下載完畢為止。實(shí)驗(yàn)組(本文架構(gòu)下的LAN中使用BT)：實(shí)驗(yàn)步驟同實(shí)驗(yàn)一中的所有步驟。P2PBT檔案分享在區(qū)域網(wǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果-圖表aP2PBT檔案分享在區(qū)域網(wǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果-圖表bP2PBT檔案分享在區(qū)域網(wǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果-圖表cP2PBT檔案分享在區(qū)域網(wǎng)實(shí)驗(yàn)流程–快取策略比較模擬50個(gè)peers(使用multi-thread).在/網(wǎng)頁中可觀察到，一個(gè)torrent檔案的分享者數(shù)目很多都是三、四十個(gè)，因此本文中模擬五十個(gè)下載者應(yīng)該是合理且可接受的值。106個(gè)模擬的torrent檔(檔案大小分佈，是統(tǒng)計(jì)分析自網(wǎng)站)模擬的torrent檔愈多，因?yàn)闀?huì)降低下載相同檔案的機(jī)率，因此應(yīng)當(dāng)會(huì)降低HitRatio的值。但，這應(yīng)不影響兩種策略的比較結(jié)果。每個(gè)Peer隨機(jī)選取106個(gè)中的任一torrent檔做下載每個(gè)Peer的延遲時(shí)間：1~20秒延遲的時(shí)間和下載torrent檔案的大小成正比，因此可看成下載該torrent檔的時(shí)間。每個(gè)Peer下載torrent檔案的總個(gè)數(shù)：1~50個(gè)(隨機(jī)決定)每個(gè)Peer下載完成後隨即離開的機(jī)率：1/2及2/3機(jī)率愈大，將使LRU-R-FULL/LSA判斷Seed的步驟跳過，變成如同使用LRU-R-FULL策略一般，致使兩種策略的HitRatio更加接近。此處只取1/2及2/3來做模擬，只為測試機(jī)率愈大時(shí)，兩者HitRatio會(huì)愈接近且降低，但應(yīng)不影響最後的結(jié)論。D-node擁有可下載的空間為40,000個(gè)單位模擬最後會(huì)再針對兩種策略在不同的快取空間大小環(huán)境下做比較。假設(shè)：各torrent中任一片段(piece)的大小皆相同P2PBT檔案分享在區(qū)域網(wǎng)P2PBT檔案分享在區(qū)域網(wǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果-圖表aP2PBT檔案分享在區(qū)域網(wǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果-圖表bP2PBT檔案分享在區(qū)域網(wǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果-圖表cP2PBT檔案分享在區(qū)域網(wǎng)快取策略比較ExtraTest雖然是分析自網(wǎng)站，但熱門程度和檔案在某範(fàn)圍內(nèi)的多寡卻不一定成正比(譬如：0~500MB範(fàn)圍中torrent個(gè)數(shù)有470個(gè)，7001~7500MB範(fàn)圍中torrent個(gè)數(shù)有3個(gè)，但有可能下載7001~7500MB這範(fàn)圍中3個(gè)torrent的總?cè)藬?shù)是大於下載前者的總?cè)藬?shù))，因此，本文再將檔案分佈相反過來(如下表4-8，”決定個(gè)數(shù)”數(shù)值做反序排列)，測試檔案的大小分佈不同，是否會(huì)影響LRU-R-FULL[16][23]以及LRU-R-FULL/LSA此兩種策略的優(yōu)劣結(jié)果。(亦即檔案大者居多時(shí)，是否會(huì)影響先前對兩種取代策略的評估)下面實(shí)驗(yàn)即為將檔案大小的分佈相反後模擬的結(jié)果。其中下載完畢後隨即離開的機(jī)率為1/2，且在LRU[23]判斷時(shí)，若遇多個(gè)相同結(jié)果的檔案時(shí)，使用最小檔案優(yōu)先策略。由表中可知，當(dāng)空間為40,000及80,000時(shí)，兩種的表現(xiàn)雖都不佳，但LRU-R-FULL/LSA此種策略還是較優(yōu)；而當(dāng)空間擴(kuò)增為400,000時(shí)，兩者的差距即大大拉開。P2PBT檔案分享在區(qū)域網(wǎng)P2PBT檔案分享在區(qū)域網(wǎng)Extra實(shí)驗(yàn)結(jié)果-圖表P2PBT檔案分享在區(qū)域網(wǎng)Extra實(shí)驗(yàn)結(jié)果-圖表P2PBT檔案分享在區(qū)域網(wǎng)快取策略比較–結(jié)論由以上實(shí)驗(yàn)可得到以下的結(jié)論：在所有模擬的情況下，LRU-R-FULL/LSA的HitRatio都是優(yōu)於LRU-R-FULL[16][23]。(2)LRU-R-FULL/LSA不但HitRatio較高，也比LRU-R-FULL[16][23]更節(jié)省頻寬。(由”download/all_download”這個(gè)值可知)(3)Peer(s)下載完成後隨即離開的機(jī)率愈大，因此HitRatio就愈低。(4)最