Routing Indices For P2P Systems TDT2 – Avanserte Distribuerte Systemer Lars-Erik Bjørk

Introduksjon (1) Metoder for å søke i P2P nettverk kan deles i tre hovedområder:  Søk uten bruk av indeks  Søk ved bruk av spesialiserte indeksnoder (sentralisert søk)  Søk ved bruk av indekser på hver node (distribuert søk)

Introduksjon (2) Systemet vi ser på:  Stort antall likeverdige noder som kan entre og forlate systemet til enhver tid  Hver node har et relativt lite antall naboer  Hver node har en lokal dokumentdatabase som kan aksesseres gjennom en indeks  Søk gjøres basert på dokumentemner

Introduksjon (3) Tre typer routing indices:  Compound routing indices (CRI)  Hop-count routing indices (HRI)  Exponentially aggregated routing indices (ERI)

Compound RI (1) En routing index er en datastruktur med tilhørende algoritmer som gitt et query returnerer en liste naboer rangert etter godhet

Compound RI (2) For å beregne ”godhet” brukes formelen: For et søk på DB og L fra forrige eksempel, gir dette:  For B,  For C,  For D, Begrenset fordi den ikke tar antall hopp i betraktning

Compound RI (3) RI krever liten lagringsplass per node Lagringsplassen kan justeres ved sammenslåing/splitting av emner Krever mer lagringsplass enn ved sentralisert indeks, men lagringsplassen er fordelt over nodene

Compound RI (4)

Compound RI (5)

Compound RI (6) Vedlikehold av en RI fungerer på samme måte som innsetting Man kan samle opp oppdateringer for å redusere kostnaden Man kan ha en terskelverdi for når indekser skal oppdateres Når en node frafaller nettet benyttes vanlige oppdateringsmetoder

Hop-count RI (1)

Hop-count RI (2) Lagrer aggregerte RI for hvert hopp frem til et maksimum antall hopp. Dette antallet kalles horizon Ny godhetsberegning som tar høyde for antall meldinger som må sendes. Bruker regular-tree cost formel Regner ut forholdet mellom dokumenter tilgjengelige gjennom en nabo, og meldingene som trengs for å få tak i dem

Hop-count RI (3) Fra forrige figur med h = 2 og F = 3, vil dette vil et søk på DB gi:  For X,  For Y, X vil da velges fordi dette er mest kostnadseffektive alternativet Begrenset pga manglende informasjon forbi horisonten

Exponentially aggregated RI (1) Har ingen horisont Lagrer regular-tree cost resultatet i stedet for antall dokumenter

Exponentially aggregated RI (2)

Sykler i et P2P nettverk (1)

Sykler i et P2P nettverk (2) Tre generelle løsninger:  No-op solution Virker bare for HRI og ERI  Cycle avoidance solution Tillater ikke oppdateringsmeldinger til noder dersom det vil lage en syklus Kan ende med en sub-optimal løsning pga manglende global informasjon  Cycle detection and recovery Oppdateringsmeldinger inkluderer unik meldingsidentifikator Gjenkjenning av identifikator starter en recoveryprosess

Eksperimentelle resultater (1) Tester tre nettverkstopologier  Tre  Tre med tillagte sykler  Power-law graph Tester to dokumentfordelinger  Uniform fordeling  80/20 skjev fordeling Antall meldinger generert av hver algoritme er brukt som kostnad Testet på simulator

Eksperimentelle resultater (2)

Eksperimentelle resultater (3)

Eksperimentelle resultater (4)

Eksperimentelle resultater (5)

Eksperimentelle resultater (6)