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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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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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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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

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Thema: Anwendungsgebiete von Peer to Peer Netzen

Referenten: Michael LutherChristoph Meier