P2P : BitTorrent

Lectura Recomendada Bram Cohen “Incentives Build Robustness in BitTorrent” Mayo 2003

Índice Introducción Agentes en Bit Torrent Tracker Peer Pipelining y selección de paquetes a enviar Rarest first y Random first piece Eficiencia de Pareto Problemas

Introducción Bit Torrent es un sistema de distribución de archivos que utiliza “tit-for-tat” como filosofía de funcionamiento. Propuesta de método para buscar la eficiencia en el sentido de Pareto a la descarga de archivo. Consiste en que cuando una o muchas personas estén descargándose un archivo al mismo tiempo, a la vez están subiendo ese mismo archivo a otros.

Introducción ( Pareto ) “tit-for-tat” para la selección de peers. Sea P un problema de optimización múlti-objetivo, se dice que una solución S1 es pareto-óptima cuando no existe otra solución S2 tal que mejore en un objetivo sin empeorar en otro. “Se logra un alto nivel de robustez y utilización de recursos Que cualquier otra técnica de cooperación conocida “( ????)

Agentes en Bit Torrent Tracker Downloaders Peers Seeds

Agentes en Bit Torrent Tracker: Es el único host que conoce dónde se encuentran todos los usuarios y donde todos los usuarios se conectarán para poder encontrar al resto y el único que conoce si se conectan nuevos usuarios. Unión con los otros agentes por las flechas verdes por la que solo circula un poco de información para realizar la gestión de usuarios. Seed: Son los host de color azul y los únicos que tienen el 100% del archivo que se quiere descargar. Estos usuarios envían el archivo al resto de usuarios. Solo envían el archivo, no reciben nada. Downloaders: Se dedican a descargar los archivos de todos los peers y, a la vez, suben la parte que tienen de archivo a otros downloaders. Peers: Los seeds y downloaders.

Tracker Para convertir un HOST en un tracker, sólo es necesario instalar un servidor Web en y colocar un archivo .torrent en el servidor y realizar una mínima configuración del servidor para publicar ese archivo. El archivo .torrent es un archivo pequeño de aproximadamente 50 Kb que contiene toda la información sobre el archivo que queremos descargar, la ubicación del tracker, el nombre del archivo y la información del hash que evitará poder bajar un archivo corrompido ( Se comprueba la integridad del archivo por SHA1 ). La única responsabilidad del tracker es ayudar a los peers a encontrarse unos a otros. Aunque también son responsables de la política de desautorizar la descarga a algunos peers ( Algoritmo de choking , es quien busca la eficiencia de Pareto)

Peer Se comunica por un protocolo muy simple basado en HTTP con el tracker. El downloader manda información al tracker sobre qué archivo quiere descargar, en qué Port está escuchando, etc, y el tracker responde con una lista de información de peers que están bajando el mismo archivo y los seed disponibles.

Pipelining y selección de paquetes a enviar Pipelining es la técnica por la cual una segunda tarea puede empezar a ejecutarse aunque la primera no haya terminado ( Cuando transfiero datos sobre TCP es importante tener varias solicitudes pendientes a la vez ) . BT fracciona cada archivo en paquetes de 256 KB. Y cada fracción de archivo se divide en sub-fracciones de 16 KB, de tal forma que siempre hay alguna petición pendiente, y se pretende tener 5 peticiones pendientes a la vez. Esto se hace para evitar el delay entre envío y envío de paquetes. Para seleccionar qué paquete hay que mandar, “no se atiende a un orden preestablecido” (Rarest first Policy). Se podría enviar el quinto paquete antes que el primero, con la salvedad de que si se ha enviado un sub-paquete, hay que mandar otro sub-paquete del mismo paquete.

Pipelining y selección de paquetes a enviar 256 KB 256 KB 256 KB 16Kb 16Kb 16Kb 16Kb 16Kb 16Kb ... 16Kb 16Kb 16Kb ... ...

Piece Selection Rarest First Random First Piece Se elige como paquete a descargar el menos frecuente de entre los otros peers, para que así, mientras se descargue, como también se sube, dejará de ser menos raro, en el sentido de que se encuentre en pocos peers. Así se evita el riesgo de que algún paquete esté sólo en un peer, que éste se caiga, y por lo tanto no se tendría el archivo completo. Random First Piece En el inicio de la descarga, como el peer no tiene nada que subir, se elige el paquete más común para que vaya más rápido la descarga y tener cuanto antes algo para poder subir también.

Eficiencia de Pareto Si dos peers tiene baja cuota de descarga, porque el seed o los otros peers están saturados o tienen algún problema, pueden elegir conectarse mutuamente para realizar la carga y la descarga entre ellos.

Problemas Es complicado averiguar quién tiene qué sin incurrir en sobrecarga de comunicación. Fiabilidad dependiente, aparte de aspectos técnicos, de la buena voluntad de los usuarios.