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Proseminar:Funk– und Peer to Peer Netze
Thema: Anwendungsgebiete von Peer to Peer Netzen
Referenten: Michael LutherChristoph Meier
Gliederung
1. Einleitung und Überblick1.1 Definition 1.2 Eigenschaften und Anforderungen an ein P2P Netz1.3 Geschichte der P2P Netze1.4 Die zwei Modelle von P2P
2. Anwendungsbereiche2.1 File Sharing2.2 Distributed Computing2.3 Distributed Search Engines2.4 Instant Messaging2.5 Groupware2.6 Sonstige
3. Herausforderungen und Zukunft3.1 Technische Herausforderungen3.2 Juristische Herausforderungen3.3 Ökonomische Herausforderungen
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1. Einleitung und Überblick1.1 Definition 1.2 Eigenschaften und Anforderungen an ein P2P Netz1.3 Geschichte der P2P Netze1.4 Die zwei Modelle von P2P
2. Anwendungsbereiche3. Herausforderungen und Zukunft
Definition
Wörtliche Übersetzung von Peer to Peer: „gleich zu gleich“
Peer to Peer Netze sind Netzwerke zwischen gleichberechtigten Computern zum Austausch von Dateien, Programmen oder Rechenleistung. Dabei findet der Datenaustausch direkt zwischen den einzelnen Teilnehmern statt und nicht über einen Server.
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1. Einleitung und Überblick1.1 Definition 1.2 Eigenschaften und Anforderungen an ein P2P Netz1.3 Geschichte der P2P Netze1.4 Die zwei Modelle von P2P
2. Anwendungsbereiche3. Herausforderungen und Zukunft
Eigenschaften und Anforderungen an ein P2P Netz
Eigenschaften:
Client – und Serverfunktionalität Direkter Austausch zwischen Peers Autonomie
Eigenschaften und Anforderungenan ein P2P Netz
Anforderungen:
Sicherheit Erstellen und Verwalten der Verbindungen Erkennen von Offline/Online (->Adressierung) Bandbreitenverwaltung Wiederaufnahme abgebrochener Downloads Gleichzeitiger Download von mehreren Stellen Vormerken von Offline - Ressourcen
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1. Einleitung und Überblick1.1 Definition 1.2 Eigenschaften und Anforderungen an ein P2P Netz1.3 Geschichte der P2P Netze1.4 Die zwei Modelle von P2P
2. Anwendungsbereiche3. Herausforderungen und Zukunft
Geschichte der P2P Netze Seit Napster bekannt, aber längst kein revolutionäres Prinzip
Grundform des Internet (1969 – 1995):
InformationskonsumentInformationsanbieter
Feste und statische IP – Adressen Computer sollten ständig am Netz angeschlossen sein
Geschichte der P2P Netze
Entwicklung von Web - Browsern: PC´s konnten sich jederzeit an- und abmelden Dynamische Zuteilung der IP´s
Web – dominiertes Internet (1995 – 2000):
InformationskonsumentInformationsanbieter
Geschichte der P2P Netze
Peer to Peer Internet (ab 2000)
InformationskonsumentInformationsanbieter
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1. Einleitung und Überblick1.1 Definition 1.2 Eigenschaften und Anforderungen an ein P2P Netz1.3 Geschichte der P2P Netze1.4 Die zwei Modelle von P2P
2. Anwendungsbereiche3. Herausforderungen und Zukunft
Die zwei Modelle von P2P
Zentral organisierte P2P Netze (hybrides P2P):
Ein oder mehrere Server mit Metadatenbank zur zentralen Verwaltung:
-> Informationen über abgelegte Daten
-> Informationen über angebotene Dienste -> Informationen welche Peers online/offline sind
Kommunikation zwischen den einzelnen Peers ohne Unterstützung eines Servers
Die zwei Modelle von P2P
Kommunikationsablauf:
SERVER
Client
Client
Client
Client
Client
Client
1.
2.3.
Die zwei Modelle von P2P
Vorteile dieses Modells: Durch das zentrale Verzeichnis schnelles Finden von
Dateien Anfrage erreicht alle Benutzer -> Große Erfolgsquote
Nachteile dieses Modells: Durch Ausfall des Servers komplette Blockade der
Applikation
Die zwei Modelle von P2P
Dezentral organisierte P2P Netze (pures P2P):
Keine Server Jeder Rechner ist Server und Client
Die zwei Modelle von P2P
Kommunikationsablauf:
Peer
Peer
Peer
Peer
Peer
Peer
Peer
Peer
Peer
Peer
Peer
A
C
B
D1.
2.
3.
4.
Die zwei Modelle von P2P
Vorteile dieses Modells: Keine Abhängigkeit von zentralen Servern Keine Kontrolle/Zensur der Inhalte
Nachteile dieses Modells: Langsam Einloggen Hohe Netzbelastung Evtl. Zerfall in Teilnetze Keine Kontrolle/Zensur der Inhalte
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1. Einleitung und Überblick
2. Anwendungsbereiche2.1 File Sharing2.2 Distributed Computing2.3 Distributed Search Engines2.4 Instant Messaging2.5 Groupware2.6 Sonstige
3. Herausforderungen und Zukunft
File Sharing
File Sharing bezeichnet Applikationen zum Austauschen bzw. Teilen von Dateien zwischen mehreren Benutzern.
Zurzeit die bekanntesten P2P-Applikationen; führten zum Boom von P2P
Beispiele: Napster, Morpheus, Gnutella, Kazaa, WinMX, ...
File Sharing
Beispiel: Gnutella
Geschichte von Nullsoft entwickelt kurz nach Fertigstellung von AOL aufgekauft nur wenige Stunden auf Server verfügbar massenhafte Verbreitung in kürzester Zeit Entwicklung eigener Gnutella-Clients
File Sharing
Software: 1 Programm = Client & Server gleichzeitig
Struktur Dezentral Einstiegspunkt (erster Peer) muss bekannt sein; (-> Host-Cache) Suchanfragen werden an alle verbundenen Rechner
versandt, bis ein Rechner gefunden ist, der den gewünschten Inhalt liefern kann
Jede Nachricht enthält eine TTL (Time to live)
File Sharing
Problem: Traffic Hohe Netzlast, spez. für Nutzer mit niedriger
Bandbreite => Semizentrale Elemente (sog. small-world
Netzwerk)
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1. Einleitung und Überblick
2. Anwendungsbereiche2.1 File Sharing2.2 Distributed Computing2.3 Distributed Search Engines2.4 Instant Messaging2.5 Groupware2.6 Sonstige
3. Herausforderungen und Zukunft
Distributed Computing
Aufteilung von Rechenleistung im P2P-Netz
Wirkung: P2P Netz = Supercomputer
Nutzung der CPU-Zeit meist nur im Idle-Zustand
Intel: Komplexe Berechnungen mit Hilfe der Rechner der Angestellten in der Nacht
Distributed Computing
Beispiel: Seti@Home Suche nach Nachrichten von Außerirdischen in
Radiowellen Über 4 Millionen Anwender Zentral organisiert Clientsoftware für zahlreiche CPU/OS-Kombinationen
verfügbar Screensaver
Distributed Computing
Funktionsweise Aufnahme der Daten vom Teleskop (35 GB/Tag) Aufteilung in sog. ‚Work-Units‘ von jeweils 340 KB Mehrmalige Versendung der gleichen Work-Unit an
verschiedene Clients Vorteile: gute Unterteilbarkeit der Rechenleistung;
geringe Datenmengen
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1. Einleitung und Überblick
2. Anwendungsbereiche2.1 File Sharing2.2 Distributed Computing2.3 Distributed Search Engines2.4 Groupware2.5 Instant Messaging2.6 Sonstige
3. Herausforderungen und Zukunft
Distributed Search Engines
Herkömmliche Suchmaschinen: zentraler Index
Distributed Search Engines Unterbereich von ‚Distributed Computing‘ Clients durchsuchen das Web Vorteil: sehr aktueller Index z. B. Grub – Ziel: Google-Killer
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1. Einleitung und Überblick
2. Anwendungsbereiche2.1 File Sharing2.2 Distributed Computing2.3 Distributed Search Engines2.4 Instant Messaging2.5 Groupware2.6 Sonstige
3. Herausforderungen und Zukunft
Instant Messaging
Kommunikationsform zur Feststellung welche Personen gerade online sind
Direkt Nachrichten sendbar; Unterhaltung in Echtzeit
Chat, Voice-Chat
Beispiele: ICQ, Yahoo Instant Messenger, MSN Messenger
Sonderform: Trillian
Instant Messaging
auch Professionelle Anwendungen, z. B. Finanzservices im Yahoo Messenger
Sicherheitsproblem: unverschlüsselte Daten
Möglichkeiten: Real-Time-Kundenberatung in Online-Shops
bisher klassische EMail-Dienste bevorzugt
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1. Einleitung und Überblick
2. Anwendungsbereiche2.1 File Sharing2.2 Distributed Computing2.3 Distributed Search Engines2.4 Instant Messaging2.5 Groupware2.6 Sonstige
3. Herausforderungen und Zukunft
Groupware
Groupware dient der Erleichterung der Kommunikation, Koordination und Zusammenarbeit in Arbeitsgruppen
Anwendungsgründe Geografisch verteilte oder mobile Teilnehmer Dezentraler Managementstil dynamische Datenbestände oder Geschäftsprozesse
Groupware
Funktionen Kalender Event Planing Video Conferencing Überwachung anderer Personen (Status, woran wird
gearbeitet, mit wem kommuniziert) Funktionen aus dem Instant Messaging-Bereich
Groupware
Beispiel: Groove Jedliche Kommunikation verschlüsselt Speicherung von Dokumenten verschlüsselt Sehr anonym
Vorteile Bildung spontaner, ungeplanter Teams Unvermitteltes Kommunizieren Große Flexibilität bei sich verändernden
Problemstellungen
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1. Einleitung und Überblick
2. Anwendungsbereiche2.1 File Sharing2.2 Distributed Computing2.3 Distributed Search Engines2.4 Instant Messaging2.5 Groupware2.6 Sonstige
3. Herausforderungen und Zukunft
Sonstige
Content Distribution Dezentralisiertes Speichern, Verteilen oder
Publizieren von Inhalten (Texte, Bilder, ...) Freenet, Swarmcast
Handel PinPost
Sonstige
Simulationen FightAids@home Militär: Kampf- und Flugsimulationen
Nicht realisierbare Datenmengen Zuverlässigkeit
Multiplayer Games Terrarium von Microsoft
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1. Einleitung und Überblick2. Anwendungsbereiche
3. Herausforderungen und Zukunft3.1 Technische Herausforderungen3.2 Juristische Herausforderungen3.3 Ökonomische Herausforderungen
Technische Herausforderungen
Interoperabilität Einheitliche Standards(->JXTA) Vertrauen Sicherheit (Authentifizierung, Autorisierung,
Verfügbarkeit, Datenintegrität) Reputation Faire Allokation von Ressourcen
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1. Einleitung und Überblick2. Anwendungsbereiche
3. Herausforderungen und Zukunft3.1 Technische Herausforderungen3.2 Juristische Herausforderungen3.3 Ökonomische Herausforderungen
Juristische Herausforderungen
Gestaltung und Durchsetzung von Urheberrechten Geistiges Eigentum vs. Informationsfreiheit
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1. Einleitung und Überblick2. Anwendungsbereiche
3. Herausforderungen und Zukunft3.1 Technische Herausforderungen3.3 Juristische Herausforderungen3.3 Ökonomische Herausforderungen
Ökonomische Herausforderungen
Betriebswirtschaftliche Nutzenpotentiale Geschäftsmodelle mit oder durch P2P – Technologie P2P und Innovationsökonomie
Proseminar:Funk– und Peer to Peer Netze
Thema: Anwendungsgebiete von Peer to Peer Netzen
Referenten: Michael LutherChristoph Meier