Uma rede overlay controlada pelo ISP para partilha de conteúdos

Abstract

Atualmente, vivemos numa era extremamente tecnológica e exigente, traduzindo-se no incremento das necessidades dos utilizadores da Internet, face aos serviços que esta lhes disponibiliza. Neste sentido, existe uma crescente preocupação em desenvolver novos sistemas de rede virtuais, como é o caso das redes overlay, muitas delas ligadas à distribuição de conteúdos. Porém, como consequência deste crescimento adoptivo das redes overlay, as infraestruturas dos fornecedores de rede (Internet Service Provider (ISP)) são sobrecarregadas com tráfego Peer-to-Peer (P2P), produzindo maiores dificuldades em relação à sua administração. Assim, esta dissertação apresenta como objetivo primário conceber e promover o uso de uma rede overlay controlada pelo ISP, que disponha de mecanismos de controlo de tráfego P2P, e que, em simultâneo, possibilite a oferta de um serviço de partilha de ficheiros aos seus clientes. Como tal, foi especificada uma arquitetura de rede baseada no paradigma P2P, para suportar funcionalidades colaborativas com o ISP, sendo composta por quatro entidades principais: peer de acesso, peer de encaminhamento, coordenador e ISP. A partir desta, implementaram-se quatro aplicações correspondentes a cada uma das entidades, tendo sido criadas interfaces gráficas direcionadas para o ISP e para os clientes (peers de acesso). Foram implementados mecanismos básicos de partilha de conteúdos com suporte de dois modos de transferência (cliente-servidor e P2P), além de mecanismos de proteção e priorização de links/routers críticos (com a possibilidade de planeamento por datas), limitação de circulação de conteúdos na rede overlay e suporte a duas estratégias distintas de encaminhamento aplicacional, como principais medidas de apoio ao ISP. Posteriormente, a partir do emulador de rede Common Open Research Emulator (CORE), foram criados cenários distintos de teste, relativos aos mecanismos de colaboração com o ISP implementados. Nestes, além de ser analisado o tráfego transmitido por router, de modo a verificar os impactos dos mecanismos colaborativos com o ISP, foi efetuada a análise das rotas percorridas na rede física/aplicacional. Por fim, a partir dos cenários de teste efetuados, assume-se que os mecanismos de controlo de tráfego P2P, não afetam significativamente a qualidade do sistema da rede overlay, facilitando ao mesmo tempo as tarefas de administração do ISP.

We are currently living in an extremely technological and demanding era, resulting in an increase in needs of Internet users about the services it offers them. In this sense, there is a growing concern to develop new virtual network systems, such as overlay networks, many of them linked to content distribution. However, as a consequence of this adoptive growth of overlay networks, network provider (ISP) infrastructures are overloaded with P2P traffic, producing more considerable difficulties concerning its administration. Thus, this dissertation presents as the primary objective to conceive and promote the use of an overlay network controlled by ISP, which has P2P traffic control mechanisms and enabling, at the same time, a file sharing service to customers. As such, a network architecture based on the P2P paradigm was specified to support collaborative functionality with ISP, consisting of four main entities: peer access, forwarding peer, coordinator and ISP. From this, four applications corresponding to each of the entities were implemented, having been created graphical interfaces directed for the ISP and the clients (access peers). Underlying content sharing mechanisms with support for two transfer modes (client-server and P2P) were implemented, as well as protection and prioritization mechanisms for critical links/routers with the possibility of planning by dates, limitation of content circulation on the overlay network and support for two distinct application routing strategies as main support measures for ISP. Subsequently, from the Common Open Research Emulator (CORE) network emulator, distinct test scenarios were created concerning the collaboration mechanisms with the ISP implemented. In these, besides analyzing the traffic transmitted by the router, to verify the impacts of the collaborative mechanisms with ISP, the analysis of the routes traveled in the physical/applicational network was performed. Finally, from the test scenarios performed, it is assumed that the P2P traffic control mechanisms do not significantly affect overlay network quality while facilitating ISP administration tasks.