Introduction
In Computer Networking, P2P é uma tecnologia de partilha de ficheiros, permitindo aos utilizadores aceder principalmente aos ficheiros multimédia como vídeos, música, e-books, jogos, etc. Os utilizadores individuais desta rede são referidos como pares. Os pares solicitam os ficheiros de outros pares estabelecendo ligações TCP ou UDP.

Como funciona P2P(Overview)
Uma rede peer-to-peer permite que hardware e software de computador comuniquem sem a necessidade de um servidor. Ao contrário da arquitectura cliente-servidor, não existe um servidor central para processar pedidos numa arquitectura P2P. Os pares interagem directamente uns com os outros sem a necessidade de um servidor central.

Agora, quando um par faz um pedido, é possível que vários pares tenham a cópia daquele objecto pedido. Agora o problema é como obter os endereços IP de todos esses pares. Isto é decidido pela arquitectura subjacente suportada pelos sistemas P2P. Através de um destes métodos, o par cliente pode conhecer todos os pares que têm o objecto/arquivo solicitado e a transferência de ficheiro realiza-se directamente entre estes dois pares.

Explorar Heterogeneidade

1. Directório Centralizado

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É algo semelhante à arquitectura do servidor cliente no sentido em que mantém um enorme servidor central para fornecer serviço de directório.

Todos os pares informam este servidor central do seu endereço IP e dos ficheiros que estão a disponibilizar para partilha.

O servidor consulta os pares a intervalos regulares para se certificar se os pares ainda estão ligados ou não.

Então, basicamente, este servidor mantém uma enorme base de dados sobre que ficheiro está presente em que endereços IP.

Trabalho

• Agora, sempre que um par solicitante entra, envia a sua consulta ao servidor.
• li>Desde que o servidor tenha toda a informação dos seus pares, devolve os endereços IP de todos os pares que têm o ficheiro solicitado ao par.
• Agora a transferência de ficheiro tem lugar entre estes dois pares.

O primeiro sistema que fez uso deste método foi o Napster, para efeitos de distribuição Mp3.

O maior problema com tal arquitectura é que existe um único ponto de falha. Se o servidor falhar, toda a rede P2P falha. Além disso, uma vez que todo o processamento deve ser feito por um único servidor, uma enorme quantidade de base de dados tem de ser mantida e regularmente actualizada.

2. Consulta Inundação

• Não parecido com a abordagem centralizada, este método faz uso de sistemas distribuídos.
• Neste, os pares devem ser ligados a uma rede sobreposta. Significa que se existe uma ligação/caminho de um par a outro, é uma parte desta rede sobreposta.
• Nesta rede sobreposta, os pares são chamados como nós e a ligação entre pares é chamada uma borda entre os nós, resultando assim numa estrutura semelhante a um gráfico.

Trabalho

• Agora quando um par solicita algum ficheiro, este pedido é enviado a todos os nós vizinhos, ou seja, a todos os nós que estão ligados a este nó. Se esses nós não tiverem o ficheiro requerido, eles passam a consulta aos seus vizinhos e assim por diante. Isto é chamado como flooding.
• Quando o par com o ficheiro solicitado é encontrado (referido como query hit), o flooding da consulta pára e envia de volta o nome do ficheiro e o tamanho do ficheiro ao cliente, seguindo assim o caminho inverso.
• Se houver múltiplos hits de consulta, o cliente selecciona de um destes pares.

Gnutella foi a primeira rede descentralizada peer to peer.

Este método também tem algumas desvantagens como, a consulta tem de ser enviada a todos os pares vizinhos, a menos que seja encontrada uma correspondência. Isto aumenta o tráfego na rede.

3. Explorando a heterogeneidade

• Esta arquitectura P2P faz uso de ambos os sistemas discutidos acima.
• assemelha-se a um sistema distribuído como o Gnutella porque não existe um servidor central para o processamento da consulta.
• mas ao contrário do Gnutella, não trata todos os seus pares de forma igual. Os pares com maior largura de banda e conectividade de rede estão em maior prioridade e são chamados como líderes de grupo/super nós. O resto dos pares são atribuídos a estes super nodos.
• Estes super nodos estão interligados e os pares sob estes super nodos informam os seus respectivos líderes sobre a sua conectividade, endereço IP e os ficheiros disponíveis para partilha.

KaZaA tecnologia é um exemplo que faz uso de Napster e Gnutella ambos.
Assim, os líderes individuais do grupo juntamente com os seus pares filhos formam uma estrutura semelhante a Napster. Estes líderes de grupo interligam-se então entre si para se assemelharem a uma estrutura semelhante à Gnutella.

Trabalho

• Esta estrutura pode processar as consultas de duas maneiras.
• O primeiro é que os super nós podem contactar outros super nós e fundir as suas bases de dados com a sua própria base de dados. Assim, este super nó tem agora informação de um grande número de pares.
• Outra abordagem é que quando uma consulta chega, é reencaminhada para os super nós vizinhos até ser encontrada uma correspondência, tal como em Gnutella. Assim, existe uma inundação de consulta, mas com alcance limitado, uma vez que cada super-nó tem muitos pares de crianças. Assim, tal sistema explora a heterogeneidade dos pares, designando alguns deles como líderes de grupo/super nós e outros como seus pares filhos.

Referências- Rede de Computadores:Uma Abordagem de cima para baixo Por James F. Kurose

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