Zentrale und dezentrale Peer-to-Peer-Filesharing-Systeme im Vergleich

Inhaltsverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

1 Einleitung

2 Klassifizierung von Peer to Peer Systemen
2.1 Allgemeines
2.2 Peer to Peer Systeme im Überblick
2.2.1 Zentrale Peer to Peer Systeme
2.2.2 Dezentrale Peer to Peer Systeme
2.2.3 Hybride Peer to Peer Systeme

3 Anwendungen von Peer to Peer Systemen
3.1 Zentrale Peer to Peer-Systeme am Beispiel von Napster
3.2 Dezentrale Peer to Peer-Systeme am Beispiel von Gnutella
3.3 Hybride Peer to Peer Systeme am Beispiel von FastTrack

4 Ausblick

Literaturverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Funktionsweise zentraler Peer to Peer Systeme

Abbildung 2: Funktionsweise dezentraler Peer to Peer Systeme

Abbildung 3: Funktionsweise hybrider Peer to Peer Systeme

1 Einführung

Peer to Peer Filesharing Systeme werden auf Grund der Popularität von Diensten wie Napster oder Gnutella zur Zeit vielfach als die neue Technologie des Internets angesehen. Allerdings basiert das Internet ursprünglich auf dieser Technologie. Das Ziel des ARPANETs, dem Vorläufer des Internets Anfang der 60er Jahre, war es Computer gleichberechtigt miteinander zu verbinden und so den Austausch von Daten und die gemeinsame Nutzung von Ressourcen zu ermöglichen¹.

Bis zur Entwicklung des ersten Webbrowsers 1994 gab es nur ein Modell zur Vernetzung im Internet. Jeder Rechner war über eine feste Internet Protocol-Adresse (IP-Adresse), unterstützt durch das DNS-System (Domain Name Server), kontinuierlich mit dem Internet verbunden. Erst durch die vermehrte private Nutzung des Internets veränderte sich das Anforderungsprofil. Es war nicht mehr nötig, dass jeder Rechner auf jeden anderen Rechner jederzeit Zugriff haben musste. Vielmehr entwickelte sich das Internet zu einem bloßen Downstream-Medium, in dem einzelne Daten heruntergeladen wurden und somit kein Bedarf mehr für eine kontinuierliche Verbindung bestand². Aus diesem Umstand entwickelte sich die Vergabe von dynamischen IP-Adressen durch die Internet Service Provider (ISP) und das inzwischen verbreitete System der asymetrischen Bandbreiten, meist in Form von höherer Downstream-Möglichkeiten im Vergleich zur Upstream-Möglichkeit³. Peer to Peer Systeme erlangten erst 1999 durch den Erfolg von Napster wieder allgemeine Bekanntheit⁴.

2 Klassifizierung von Peer to Peer Systemen

2.1 Allgemeines

Im Gegensatz zur klassischen Client/Server-Architektur basiert Peer to Peer auf der Idee eines dezentral organisierten Netzwerkes. Als entscheidendes Merkmal wird hier vor allem die Umgehung des DNS-Systems angesehen. Computer in Peer to Peer Netzwerken werden nicht über DNS adressiert, sondern über ein, dem jeweiligen Netzwerk eigenen, System. Des weiteren ist entscheidend, ob innerhalb eines Peer to Peer Netzes sowohl die Möglichkeit variabler Konnektivität als auch variabler Adressierung von Rechnern gegeben ist und ob die einzelnen Rechner Autonomie haben um Dienste oder Daten im Netz bereitzustellen und abzurufen⁵.

2.2 Peer to Peer Systeme im Überblick

2.2.1 Zentrale Peer to Peer Systeme

Zentrale Peer to Peer Systeme, auch assistiertes oder Client/Server Peer to Peer genannt, zeichnen sich vor allem durch zentrale Indexserver aus. Diese Server verwalteten ein Verzeichnis mit den, mit dem Netz verbundenen Computern und den darauf verfügbaren Dateien oder Ressourcen⁶.

Zunächst stellt ein Client, auch Peer genannt, über ein entsprechendes Interface die Verbindung zu einem Indexserver her und übermittelt die Liste der auf ihm vorhandenen Dateien. Der Server erstellt auf Grund dieser Informationen ein Verzeichnis mit allen im Netz vorhandenen Clients und den darauf befindlichen Ressourcen.

Führt ein Peer eine Suchanfrage aus, so wird diese an den zentralen Server geleitet. Der Indexserver generiert auf Grund der Anfrage und unter Zuhilfenahme des Verzeichnisses eine Liste mit den Ressourcen, die der Suchanfrage entsprechen und im Netz verfügbar sind. Diese Liste wird an den anfragenden Client zurückgesandt. Mit Hilfe dieser Liste wählt der Peer nun eine verfügbare Ressource aus und stellt direkt eine Verbindung zu dem entsprechenden Client her um z. B. eine Datei herunterzuladen.

Ein Merkmale dieses Systems ist die potentiell schnelle Verfügbarkeit von Suchergebnis durch die zentral verwalteten und regelmäßige aktualisierten Indizes auf dem Server. Da alle Peers mit dem Server verbunden sein müssen um Ressourcen anderer Peers in Anspruch nehmen zu können, erreichen Suchanfragen auch alle Clients im Netz.

Ein weiteres Merkmal von zentralen Peer to Peer Systemen ist die Abhängigkeit von Indexservern. Fällt der Server aus, ist keine Verbindung zwischen den einzelnen Clients mehr möglich.⁷

Napster oder Seti@Home sind Beispiele für assistiertes Peer to Peer⁸. Während Napster vor allem dazu gedacht war mp3-Dateien unter Clients auszutauschen⁹, ist Seti@Home ein Beispiel für Peer to Peer gestütztes verteiltes Rechnen¹⁰.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: Funktionsweise zentraler Peer to Peer Systeme In Anlehnung an: Frascaria, K. (2001), o. S.

2.2.2 Dezentrale Peer to Peer Systeme

Dezentrale Peer to Peer Systeme haben im Gegensatz zu assistierten keine zentralen Anlaufpunkte wie Indexserver. Die Kommunikation und der Datentransfer im Netzwerk läuft alleine über die Clients, auf denen ein entsprechendes Interface, dass den Zugang zum Netz ermöglicht, installiert ist¹¹. Somit ist jeder Client auch ein Server.

Zunächst erstellt das Interfaceprogramm eine Liste mit den auf dem jeweiligen Client verfügbaren Dateien oder Ressourcen. Um eine Verbindung mit dem Netzwerk aufzubauen, kontaktiert ein Peer, einen oder mehrere bereits mit dem Netz verbunden Peers.

Sendet nun ein Client an die mit ihm verbundenen Clients eine Suchanfrage, so leiten diese die Anfrage an alle mit ihnen verbundenen Peers weiter. Ist die Suche erfolgreich, werden Ergebnisse der Anfrage auf dem selben Weg an den anfragenden Client zurückgesendet¹². Dieser kann nun eine direkte Verbindung mit dem Rechner herstellen, der die entsprechende Ressource zur Verfügung stellt und diese nutzen oder herunterladen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2: Funktionsweise dezentraler Peer to Peer Systeme In Anlehnung an: Frascaria, K. (2001), o. S.

Ein Merkmal dieser Art von Peer to Peer ist die Tatsache, dass das bestehen Netzwerk nicht von zentralen Servern abhängt, d. h. es gibt keinen single point of failure¹³. Ist eine genügend große Zahl von Clients miteinander verbunden, so ist diese Art von Netzwerk unanfällig was den Ausfall einzelner Clients angeht¹⁴.

Eine weitere Eigenschaft von dezentralen Peer to Peer Systemen ist, dass es keinen zentralen Einstiegspunkt in das Netz gibt. Hat der Client keine Informationen über bereits mit dem Netz verbundene Clients, findet er auch keinen Einstiegspunkt in das Netzwerk¹⁵. Des weiteren führen, allerdings nicht ausschließlich, vermehrte Suchanfragen zu einem erheblichen Datenaufkommen im Netz, was die Bandbreite für Downloads erheblich vermindern kann¹⁶.

Beispiele für dezentrale Peer to Peer Systeme sind Gnutella und Freenet¹⁷.

2.2.3 Hybride Peer to Peer Systeme

Hybride Peer to Peer Systeme versuchen Merkmale von zentralen und dezentralen Peer to Peer Systemen zu vereinigen. In hybriden Systemen fungieren einzelne Clients mit hoher Bandbreite und hoher Prozessorleistung als Router-Terminals, die ähnliche Aufgaben wie Indexservern übernehmen.

Zuerst stellt ein Client eine Verbindung mit einem oder mehreren Router-Terminals her, dessen Adresse er aus einem, im Interface des Systems integrierten Index bezieht. Während dieses Vorgangs übermittelt der Peer eine Liste mit den von ihm zur Verfügung gestellten Ressourcen und das Terminal aktualisiert sein Verzeichnis. Für das Abarbeiten von Suchanfragen stehen zwei Möglichkeiten zur Verfügung.

Die erste Möglichkeit besteht darin, dass ein Peer eine Anfrage an ein Router-Terminal stellt. Das Terminal durchsucht daraufhin seinen Speicher nach einer offenen Adresse eines Peers, der die angefragte Datei bereitstellt. Ist keine entsprechende Ressource im Index vorhanden, leitet der Router die Anfrage an andere Terminals weiter. Ist die Suche erfolgreich, übermittelt das Router-Terminal die Suchanfrage an den bereitstellenden Client, der dann eine direkt Verbindung zum anfragenden Peer herstellt und diesem so die Möglichkeit zur Nutzung der Ressource ermöglicht.

[...]

¹ Vgl. Minar, N./Hedlund, M. (2001), S. 4.

² Vgl. Frascaria, K. (2002), o. S.

³ Vgl. Shirky, C. (2001), S. 23.

⁴ Vgl. Minar, N./Hedlund, M. (2001), S. 3.

⁵ Vgl. Shirky, C. (2001), S. 22.

⁶ Vgl. Kan, G./Faybishenko, Y. (2001), S. 4.

⁷ Vgl. Frascaria, K. (2002), o. S.

⁸ Kan, G./ Faybishenko, Y. (2001), S. 4.

⁹ Möller, E. (2000)a, o. S.

¹⁰ Gärtner, R. (2002), o. S.

¹¹ Kan, G./ Faybishenko, Y. (2001), S. 4.

¹² Vgl. Möller, E. (2000)b, o. S.

¹³ Vgl. Barkai, D. (2001), S. 9.

¹⁴ Vgl. Frascaria, K. (2002), o. S.

¹⁵ Vgl. Kan, G./ Faybishenko, Y. (2001), S. 4.

¹⁶ Vgl. Möller, E. (2000)b, o. S.

¹⁷ Vgl. Kan, G./ Faybishenko, Y. (2001), S. 4.