Registro:
| Documento: | Tesis de Grado |
| Disciplina: | computacion |
| Título: | Análisis e implementación de Vivaldi como mecanismo para reducir el tráfico entre ISPs en BitTorrent |
| Título alternativo: | Analysis and implementation of Vivaldi as a mechanism to reduce traffic among peers in different ISPs using BitTorrent |
| Autor: | Geier, Maximiliano |
| Editor: | Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales |
| Publicación en la web: | 2022-07-05 |
| Fecha de defensa: | 2011-07-15 |
| Fecha en portada: | Julio de 2011 |
| Grado Obtenido: | Grado |
| Título Obtenido: | Licenciado en Ciencias de la Computación |
| Departamento Docente: | Departamento de Computación |
| Director: | Righetti, Claudio E.; Mocskos, Esteban |
| Idioma: | Español |
| Formato: | PDF |
| Handle: |
http://hdl.handle.net/20.500.12110/seminario_nCOM000355_Geier |
| PDF: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/download/seminario/seminario_nCOM000355_Geier.pdf |
| Registro: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/collection/seminario/document/seminario_nCOM000355_Geier |
| Ubicación: | Dep.COM 000355 |
| Derechos de Acceso: | Esta obra puede ser leída, grabada y utilizada con fines de estudio, investigación y docencia. Es necesario el reconocimiento de autoría mediante la cita correspondiente. Geier, Maximiliano. (2011). Análisis e implementación de Vivaldi como mecanismo para reducir el tráfico entre ISPs en BitTorrent. (Tesis de Grado. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de http://hdl.handle.net/20.500.12110/seminario_nCOM000355_Geier |
Resumen:
El software P2P representa un alto porcentaje del tráfico total de Internet. Los protocolos utilizados están diseñados sin tener en cuenta la proximidad de los participantes en la toma de decisiones de los algoritmos involucrados. Por este motivo, los sistemas resultantes pueden no ser muy eficientes en cuanto a la duplicación del tráfico, y esto puede no hacer viable el modelo de negocios actual de los ISPs. Para mitigar este problema, diversos mecanismos han sido estudiados por la comunidad de investigadores y operadores de red. En particular, en nuestro trabajo utilizamos el sistema de coordenadas sintético Vivaldi para estimar latencias entre los nodos participantes, y de esta manera poder dirigir el tráfico de modo que su distribución sea más eficiente. Construimos una implementación del algoritmo de Vivaldi y algunas mejoras mencionadas en la bibliografía. Además, modificamos un cliente de BitTorrent para que utilice Vivaldi para dirigir el tráfico. Luego, proponemos una metodología para analizar la viabilidad de nuestra solución. Nuestra propuesta utiliza la plataforma de prueba Emulab para realizar pruebas sobre redes con parámetros de conectividad. Utilizamos 3 tamaños de redes diferentes, de 10, 33 y 64 nodos, construidas de forma tal que puedan identificarse grupos de nodos separados por su latencia entre sí, y capturamos los valores de coordenadas de Vivaldi a lo largo de 4000 segundos para distintos valores de los parámetros cc y ce, y con y sin la mejora neighbor decay. Con estos datos comparamos dos clusterizaciones diferentes, una construida con k-means sobre los valores de las coordenadas, y otra utilizando mediciones explícitas de latencia. Analizamos la influencia de los parámetros en el comportamiento de los resultados a lo largo del tiempo, observando dos características de la clusterización por k-means: la evolución del radio de los clusters y el porcentaje de error con respecto a la otra clusterización. Observamos que los valores más pequeños estudiados en la bibliografía no ofrecen una velocidad de convergencia razonable para montar Vivaldi sobre tráfico P2P, pero que utilizar parámetros menos conservadores sí convierte al algoritmo en un método viable para modelar latencias entre los nodos participantes. Por otro lado, el uso de neighbor decay no mostró aportar beneficio alguno. En último lugar, realizamos un análisis preliminar de los resultados de montar Vivaldi sobre el tráfico de BitTorrent, utilizando la misma metodología que en el caso anterior. Analizamos un patrón fijo de vida de un torrent sobre la misma red pequeña de 10 nodos. Mostramos una degradación importante en la calidad de los resultados con respecto al caso sin BitTorrent, que atribuimos a una modificación en el patrón de tráfico inherente al protocolo. Comparamos estos resultados con una clusterización obtenida con valores aleatorios de coordenadas, donde mostramos una mejora del 12% con respecto a no utilizar Vivaldi. Además, evaluamos el uso de neighbor decay, que no logra modificar sustancialmente esta situación. Finalmente, concluimos con un marco de trabajo a futuro que nos permita analizar posibles soluciones a los problemas encontrados.
Abstract:
P2P software represents a high percentage of the total trac on the Internet. Protocols are designed without taking into account the proximity of peers in the decision-making process. This is why resulting systems may not be ecient in terms of trac duplication, which could harm the current business model of ISPs. In order to mitigate this problem, several mechanisms have been studied by the research community and network operators. In particular, our work makes use of the synthetic network coordinate system Vivaldi to estimate latencies among participating nodes, directing trac in such a way that its distribution is more efficient. We have built an implementation of the Vivaldi algorithm and some improvements found in the bibliography. Moreover, we have modified a BitTorrent client to make it use Vivaldi to direct its trac. We have then proposed a methodology to analyse the viability of our solution. Our proposal makes use of the Emulab testbed in order to make tests on networks with xed connectivity parameters. We have made our tests on three networks of different sizes, 10, 33 and 64 nodes, which were built in such a way that it is possible to tell groups of nodes apart by their latencies, and we have captured the Vivaldi coordinate values during 4000 seconds for different values of the parameters cc and ce, with and without the neighbor decay improvement. Using this data, we have compared two different clusterizations, one built using k-means on the coordinate values, and the other built using explicit latency measurements. We have analysed the influence of the parameters on the behavior of the results over time, observing two characteristics of the k-means clusterization: the evolution of the cluster radii and the error percentage with respect to the other clusterization. We have observed that the smallest values which were studied in the bibliography do not converge reasonably fast in order to mount Vivaldi on P2P trac, but using less conservative values does make the algorithm a viable method to model latencies among participating nodes. On the other hand, using neighbor decay did not seem to show any benets. Finally, we have made a preliminary analysis of the results of mounting Vivaldi on Bit- Torrent trac, using the same methodology we have previously described. We have analysed a xed BitTorrent life pattern on the same 10-node network. We show that the quality of the results suffers from an important degradation with respect to using Vivaldi alone, which we attributed to the fact that the trac pattern had been modified. We have compared these results with a clusterization built using random coordinate values, and we show that Vivaldi improves 12% with respect to the former. Moreover, we have evaluated the use of neighbor decay, which could not sustantially improve this situation. Finally, we conclude with a future framework which enables us to analyse possible solutions to the problems we have found.
Citación:
---------- APA ----------
Geier, Maximiliano. (2011). Análisis e implementación de Vivaldi como mecanismo para reducir el tráfico entre ISPs en BitTorrent. (Tesis de Grado. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12110/seminario_nCOM000355_Geier
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Geier, Maximiliano. "Análisis e implementación de Vivaldi como mecanismo para reducir el tráfico entre ISPs en BitTorrent". Tesis de Grado, Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, 2011.https://hdl.handle.net/20.500.12110/seminario_nCOM000355_Geier
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