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Simulation de réseaux pair-à-pair à grande échelle

Projet de fin d’études

RANAIVO-RAVONISON Gaël SABOURIN Aurélien

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Sommaire

• Le P2P, qu’est ce que c’est ?

• Le simulateur PeerSim

• Notre travail

• Démonstration

• Questions

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Le P2P qu’est ce que c’est ? (1/12)

Le Peer-to-Peer (P2P) est un moyen de partager des ressources (des données ou des calculs), comme le mode client/serveur. Il a été popularisé avec le téléchargement illégal de contenus.

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Le P2P qu’est ce que c’est ? (2/12)

Avant le World Wide Web,

• Médias trop volumineux

• Coûts élevés

• Quelques serveurs FTP confidentiels

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Le P2P qu’est ce que c’est ? (3/12)

• L’époque Napster,

• Le téléchargement à grande échelle se développe

• Napster : download de MP3 (S. Fanning)

• P2P centralisé

• Le P2P devient à la mode

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Le P2P qu’est ce que c’est ? (4/12)

L’époque KaZaa,

• Architecture décentralisée

• C’est le comportement de l’utilisateur qui devient répréhensible

• Nouvelles fonctionnalités

• Connexion continue au réseau

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Le P2P qu’est ce que c’est ? (5/12)

L’époque eDonkey,

• Fractionnement des fichiers

• Tout le monde peut ajouter du contenu

• Les majors de la musique et du cinéma commencent à attaquer les internautes

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Le P2P qu’est ce que c’est ? (6/12)

L’époque Bittorent,

• Optimisation de la bande passante

• Débit maximal en flux continu (« torrent »)

• Fichiers partagés moins lourds

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Le P2P qu’est ce que c’est ? (7/12)

La nouvelle génération,

• P2P crypté (Freenet, GNUNet)

• Confidentialité parfaite des échanges

• Chiffrement par clé publique et privée

• Sens de la communauté

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Le P2P qu’est ce que c’est ? (8/12)

Les architectures centralisées à serveur unique,

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Le P2P qu’est ce que c’est ? (9/12)

Les architectures décentralisées à serveurs multiples,

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Le P2P qu’est ce que c’est ? (10/12)

Les architectures décentralisées,

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Les « super-peers »,

Le P2P qu’est ce que c’est ? (11/12)

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Le P2P qu’est ce que c’est ? (12/12)

Le P2P sémantique

• Rajouter de l’information dynamique (nœuds, requêtes, utilisateurs) aux tables de routage

• Encore à l’état de recherche (routing indices, SON, …)

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Le simulateur PeerSim (1/8)

PeerSim offre une plateforme de tests commune pour les projets de recherche P2P

http://peersim.sourceforge.net

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Le simulateur PeerSim (2/8)

• PeerSim est un simulateur de réseau P2P

• Deux modes de fonctionnement: par cycles et par évènements

• C’est une composante du projet BISON de l’université de Bologne (Italie)

• Il est codé en Java et est sous licence GPL

• API riche et modulaire

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Le simulateur PeerSim (3/8)

• Simulation sur une machine d’un ensemble de nœuds (pairs).

• Chaque nœud exécute un ensemble de protocoles. (diapo suivante)

• L’initialisation, les modifications de contexte, les observations sont faites via un ensemble de contrôles.

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Le simulateur PeerSim (4/8)

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Le simulateur PeerSim (5/8)

• Dans le mode “par cycles”, les protocoles sont exécutés sur les noeuds du réseau et à tous les cycles.

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Le simulateur PeerSim (6/8)

• Dans le mode “par évènements”, les protocoles sont exécutés en réponse à des évènements sur le réseau.

• Compatible avec le mode par cycles

• Possibilité de simuler une couche de transport

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Le simulateur PeerSim (7/8)

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Le simulateur PeerSim (8/8)

random.seed 1234567890 simulation.cycles 30 network.size 50000

protocol.lnk IdleProtocol protocol.avg example.aggregation.AverageFunctionprotocol.avg.linkable lnk

init.rnd WireKOut init.rnd.protocol lnk init.rnd.k 20 init.lin LinearDistribution init.lin.protocol avg init.lin.max 100 init.lin.min 1

include.init rnd lin

control.avgo example.aggregation.AverageObserver control.avgo.protocol avg

Global simulation properties

Protocols

Initializers

Include

Controls

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Notre travail (1/9)

• Etude de PeerSim en général à travers sa documentation

• Etude plus poussée du mode « par évènements »

• Ecriture de la documentation de ce mode• Analyser les performances des deux modes et

les comparer• Proposer des recommandations en vue

d’implémentations du mode « par évènements »

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Notre travail (2/9)

• Tests sur trois paramètres : le nombre de nœuds, le nombre de cycles et l’activité des nœuds

• Deux types de simulations utilisées : un programme converti directement en event-based et un programme écrit « from scratch »

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Notre travail (3/9)

• Ecriture d’un script en bash (pour Linux)

• Automatisation des simulations

• Génération de graphes résultats

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Notre travail (4/9)

• Développement d’une interface graphique avec Java SWING

• Trois onglets pour configurer les deux modes et pour configurer des séries de simulations.

• Affichage des résultats sous forme de courbes avec GNUPlot et sous forme de tableau

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Notre travail (5/9)

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Notre travail (6/9)

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Notre travail (7/9)

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Notre travail (8/9)

• Le mode par évènement est moins performant dans la plupart des cas (surtout dans les conversions directes)

• Il est plus performant dans le cas où le taux d’activité des nœuds par cycle est faible

• La consommation mémoire est équivalente pour les deux

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Notre travail (9/9)

• La conversion directe en mode évènement est déconseillée

• Les simulations utilisant tous les nœuds constamment sont désavantagées dans ce mode

• Les simulations n’utilisant qu’une petite partie des nœuds à chaque cycle sont particulièrement conseillées

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Démonstration

• Simulations

• Interprétations

• Conclusions

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Questions