Στις μέρες μας συναντάμε τα δίκτυα επικάλυψης σε μία πληθώρα εφαρμογών
που εκτείνεται από τη δρομολόγηση ως εφαρμογές για το διαμοιρασμό αρχείων.
Μία πολύ βασική υποκείμενη δομή που συναντάται στο μεγαλύτερο πλήθος των
εφαρμογών των δικτύων επικάλυψης, είναι η διαχείριση της διασυνδεσιμότητας.
Με άλλα λόγια πώς η εφαρμογή διαχειρίζεται την είσοδο νέων γειτόνων καθώς
επίσης πώς αναδιοργανώνει τις συνδέσεις της με σκοπό να ανταπεξέλθει στις
συνεχείς αλλαγές της κατάστασης του δικτύου.
Η έρευνα που έχει γίνει έως τώρα στο ζήτημα αυτό ομαδοποιείται γύρω απο
δύο βασικούς πυλώνες. Πρώτον, τη χρήση ευριστικών μεθόδων, σχεδιασμένων
ειδικά για πολύ συγκεκριμένες εφαρμογές με κύριο στόχο την ομαλή λειτουργία
της εφαρμογής κατά τη χρήση της. Ο δευτερος πυλώνας, έχει να κάνει με
τη χρησιμοποιήση μοντέλων βασισμένων στη θεωρία παιγνίων με σκοπό την
αναλυτική προσσέγιση του προβλήματος.
Στην εργασία αυτή προσπαθούμε να ενώσουμε αυτές τις δύο προσεγγίσεις.
Στόχος μας είναι η χρήση παρατηρήσεων που προκύπτουν από ρεαλιστικά μοντέλα της θεωρίας παιγνίων στο σχεδιασμό ενός προτότυπου δικτύου επικάλυψης
για δρομολόγηση. Στα πλαίσια της εργασίας αναπτύχθηκε και αναλύθηκε ενδελεχώς το κατανεμημένο σύστημα για δρομολόγηση Egoist .
Η διαδικασία της αξιολόγησης έγινε με την χρήση μετρήσεων και πειραμάτων
στο Planetlab. Δείχνουμε ότι το Egoist ξεπερνά σε απόδοση πρακτικές
συνδεσιμότητας που στηρίζονται σε ευριστικές λύσεις. Την ίδια στιγμή πλησιάζει σε απόδοση τοπολγίες full mesh με πλεονέκτημα όμως να μπορεί να υποστηρίξει δίκτυα μεγαλύτερου μεγέθους. Επίσης μελετήσαμε τη συμπεριφορά του Egoist σε δίκτυο με υψηλούς ρυθμούς αποχωρήσεων και εισόδων (node churn) κόμβων και διαπιστώσαμε ότι η ποιότητα του παραγώμενου γράφου διασύνδεσης παραμένει ικανοποιητική. Επιπροσθέτως μελετήσαμε το κατα
πόσο το Egoist παραμένει εύρωστο σε περιπτώσεις που κόμβοι ανακοινώνουν
ψευδείς πληροφορίες για την ποιότητα των συνδέσεων που διαχειρίζονται. Στη
συνέχεια ελέγξαμε το λειτουργικό κόστος που το σύστημα μας εισάγει τόσο
στο δίκτυο όσο και τους πόρους που καταναλώνονται σε ένα κόμβο που συμμετέχει σε αυτό. Τέλος, με σκοπό να ελέγξουμε το πόσο καλή είναι η ποιότητα
των παραγώμενων συνδέσεων με τη χρήση του Egoist, πειραματιστίκαμε με
δικτυακή κίνηση από όμοτιμα παιχνίδια που αυτή τη στιγμή είναι πολύ δημοφιλή
στο διαδύκτιο.
(EL)
A foundational issue underlying many overlay network applications ranging from routing to peer-to-peer file sharing is that of connectivity management, ie , folding
new arrivals into an existing overlay, and re-wiring to cope with changing
network conditions. Previous work has considered the problem from two perspectives:
devising practical heuristics for specific applications designed to work
well in real deployments, and providing abstractions for the underlying problem
that are analytically tractable, especially via game-theoretic analysis.
In this work, we unify these two thrusts by using insights gleaned from novel, realistic theoretic
models in the design of egoist – a distributed overlay routing system that we implemented,
deployed, and evaluated on PlanetLab. Using extensive measurements
of paths between nodes, we demonstrate that egoist’s neighbor selection primitives
significantly outperform existing heuristics on a variety of performance metrics,
including delay, available bandwidth, and node utilization. Moreover, we
demonstrate that egoist is competitive with an optimal, but unscalable full-mesh
approach, remains highly effective under significant churn, is robust to cheating,
and incurs minimal overhead. Finally, we use a multi-player peer-to-peer game to
demonstrate the value of egoist to end-user applications.
(EN)
