The EDONKEY protocol Ιωάννης Ζιαγκλιαβός Α.Μ.123 Παναγιώτης Κατσίκος Α.Μ.124 Ευφροσύνη Κουρή Α.Μ. 138

Εισαγωγή  Ένα από τα πιο δημοφιλή file sharing πρωτόκολλα. Κερδίζει συνεχώς έδαφος στη διακίνηση πληροφορίας μέσω peer to peer συστημάτων, ειδικά στην Ευρώπη  Έχει ξεπεράσει το Kazaa σε πλήθος ταυτόχρονων χρηστών και το ιδιαίτερα δημοφιλές BitTorrent στην αναζήτηση μεγάλων αρχείων  Χρησιμοποιείται από τον γνήσιο Edonkey 2000 client και τους open source clients mldonkey και Emule  Διαφέρει από τη Gnutella, που είναι πλήρως αποκεντρικοποιημένη, γιατί χρησιμοποιεί servers  Διαφέρει από το Napster γιατί χρησιμοποιεί παραπάνω από ένα servers που επικοινωνούν μεταξύ τους

Εισαγωγή (2)  Ακολουθεί υβριδική αρχιτεκτονική  Αποτελείται από Clients και Servers  Τους Servers συχνά φιλοξενούν και διαχειρίζονται έμπειροι χρήστες και παίζουν το ρόλο του ευρετηρίου  Οι Clients αναλαμβάνουν το downloading και το uploading των δεδομένων  Τριών ειδών επικοινωνίες:  Client – Server  Client – Client  Server - Server

Client – Server : Login  O Client δημιουργεί μια TCP σύνδεση με το Server που θέλει να συνδεθεί  Στέλνει πακέτο με το IP, το username, το port στο οποίο μπορεί να βρεθεί και την έκδοση του πρωτοκόλλου του  Ο Server του δίνει high ή low id (όταν o Client βρίσκεται πίσω από firewall) με κριτήριο αν μπορεί να γίνει TCP σύνδεση με το port  O Client στέλνει λίστα με τα αρχεία που διαθέτει στο δίκτυο  Ο Server επιστρέφει λίστα με τους διαθέσιμους servers

Client – Server : Search  Αναζήτηση αρχείων γίνεται πάντα με βάση την εμφάνιση λέξεων – κλειδιών στο περιεχόμενο ή στο τίτλο τους  Ο Client στέλνει μήνυμα με  Τη συμβολοσειρά προς αναζήτηση  Ελάχιστο / μέγιστο μέγεθος αρχείου  Το τύπο του αρχείου (ήχου, video κ.τ.λ.)  Συνδυασμούς των άνω με χρήση λογικών τελεστών  Ο Server απαντά με μήνυμα με τις περιγραφές όλων των αρχείων που πληρούν τα κριτήρια αναζήτησης  Στέλνει το όνομα, τη hash value και το μέγεθος κάθε αρχείου και επιπλέον πληροφορίες αν είναι διαθέσιμες

Client – Server : Download Initiation  Ο χρήστης αποφασίζει πιο αρχείο θέλει να κατεβάσει  Ο Client στέλνει μήνυμα για εύρεση διαθέσιμων πηγών στο Server με τη hash value του ζητούμενου αρχείου  Ο Server αναζητά το αρχείο που αντιστοιχεί στη hash value, στις λίστες με τα αρχεία που διαθέτουν οι Clients οι οποίοι συνδέθηκαν μαζί του  Απαντά με λίστα από ID / port ζεύγη των Clients που ισχυρίζονται ότι έχουν το αρχείο

Client – Server : Download Initiation (2)  Ο Client βλέποντας το ID μπορεί να καταλάβει αν η πηγή έχει firewall (low id)  Επιχειρεί σύνδεση με τη πηγή και σε περίπτωση αποτυχίας μπορεί να ζητήσει από το Server να «μεσολαβήσει» ώστε να επιτευχθεί η σύνδεση  O Client μπορεί να επιχειρήσει σύνδεση με κάποιο άλλο Server από τη λίστα των διαθέσιμων Server  Αναζητήσεις νέων πηγών γίνονται κάθε είκοσι λεπτά με ανάλογη αίτηση

Client – Client : Download  Τα αρχεία χωρίζονται σε τμήματα με μέγεθος περίπου 10MB που καλούνται chunks  Για να είναι ένα αρχείο διαθέσιμο για download, πρέπει τουλάχιστον ένα chunk να έχει κατέβει επιτυχώς  Μόλις ένας Client κατεβάσει έστω και ένα chunk ενός αρχείου τότε αυτό γίνεται αυτόματα διαθέσιμο στο δίκτυο χωρίς άδεια του χρήστη (free riders)  Κάθε Client διατηρεί Uploading list με τα αρχεία του που διατίθενται τη κάθε στιγμή και Waiting list με αιτήσεις του για Download που περιμένουν να εξυπηρετηθούν

Client – Client : Download (2)  Όταν βρεθεί η πηγή (ένας άλλος Client) ο Client δημιουργεί μια TCP σύνδεση με αυτή  Ρωτάει τη πηγή ποια chunks του αρχείου είναι διαθέσιμα χρησιμοποιώντας την hash value του  Τελικά, ζητάει από τη πηγή να του στείλει το αρχείο και ξεκινά η μετάδοση  Κάθε 40s επαναλαμβάνει την αίτηση για download, αλλιώς χάνεται η σύνδεση και σταματά η μετάδοση.  Μπορεί να πραγματοποιηθούν συνδέσεις και μεταδόσεις προς και από περισσότερες από μία πηγές ταυτόχρονα

Server - Server  Οι Servers επικοινωνούν μεταξύ τους χρησιμοποιώντας μηνύματα UDP  Ενημερώνονται για τους υπόλοιπους διαθέσιμους Servers ανταλλάσοντας λίστες με αυτούς  Ανακοινώνουν τη παρουσία τους και ρωτάνε για τη παρουσία των άλλων με ping / pong μηνύματα  Τα ping / pong μηνύματα αποτελούν μεγάλο τμήμα της συνολικής κίνησης στο δίκτυο γιατί τα χρησιμοποιούν και οι Clients για να επιβεβαιώσουν την ορθότητα των δικών τους λιστών

Sharing Behavior  Η δημοτικότητα ενός αρχείου φαίνεται να αυξάνεται απότομα τις πρώτες μέρες που διατίθεται στο δίκτυο και μετά μειώνεται σταδιακά  Η εξάπλωση ενός αρχείου στο δίκτυο εξαρτάται από:  Το πλήθος των χρηστών που αρχικά το διαθέτουν  Την ταχύτητα σύνδεσης τους  Τη πιθανότητα να συνεχίσουν να το μοιράζονται αυτοί που το κατέβασαν επιτυχώς  Το μέγεθος του αρχείου  Τα μικρά αρχεία (mp3, audio…) εξαπλώνονται πιο εύκολα στο δίκτυο σε αντίθεση με τα πολύ μεγάλα (CD – DVD images…)

Sharing Behavior (2)  Οι free riders κυριαρχούν όπως σε όλα τα peer to peer συστήματα  Τα περισσότερα αρχεία είναι μικρά σε μέγεθος. Μόνο το 10% έχει μέγεθος μεγαλύτερο από 10MB  Ωστόσο, το 50% των αρχείων που διακινούνται είναι αρχεία μεγαλύτερα από 600MB (συχνά divx ταινίες)  Αυτό συμβάλλει στην αύξηση των free riders (80% των Clients) γιατί οι χρήστες αποφεύγουν να διαθέτουν στο δίκτυο τα μεγάλα αρχεία όταν ολοκληρωθεί το κατέβασμα

Sharing Behavior (3)  Τα αντίγραφα ενός αρχείου εξαπλώνονται κατά μέσο όρο σε πολύ μικρό ποσοστό του δικτύου. Τεχνικές αναζήτησης με πλημμύρα (Gnutella) δε θα απέδιδαν χωρίς μεγάλο αριθμό μηνυμάτων (φόρτος δικτύου)  Οι Clients που βρίσκονται κοντά γεωγραφικά ενδιαφέρονται για παρόμοια αρχεία συνήθως  Έχει προταθεί να χρησιμοποιηθεί ένα είδος cache τοπικά ώστε να μειώνεται ο φόρτος του δικτύου  Η cache προτείνεται να έχει τη μορφή ευρετηρίου αντί να περιέχει δεδομένα ώστε να αποφευχθεί ο κίνδυνος αποθήκευσης παράνομου περιεχομένου

Low ID Hosts  Clients που βρίσκονται πίσω από ΝΑΤ ή firewall  Αυξάνονται συνεχώς λόγω ζητημάτων ασφαλείας και αύξησης των χρηστών του δικτύου που συνδέονται με υψηλές ταχύτητες  Επηρεάζουν αρνητικά την απόδοση του δικτύου γιατί εμποδίζουν τις συνδέσεις προς αυτούς από απομακρυσμένους κόμβους  Αποτελούν περίπου το 30% των Clients και συμμετέχουν στο δίκτυο συνήθως με μεγάλο πλήθος αρχείων  Πρέπει να ληφθούν υπόψη στο σχεδιασμό νέων δικτύων γιατί η απομάκρυνση τους μειώνει σημαντικά τη διαθεσιμότητα αρκετών αρχείων