演習3 発表1 - AIRnet
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演習3 発表1
山崎孝裕
演習の概要
現在主流のClient/Serverモデルと、Peer-toPeer(P2P)モデルの比較検討をする。
P2Pアーキテクチャ上での分散動的サーバ
の可能性を考える。
上の例として、P2P掲示板(または、チャット)
のプロトコルを考え、余裕があれば実装す
る。
主な内容
Peer-to-Peerモデル
分散動的サーバモデル
データの検索法
P2P掲示板
P2Pモデル
ネットワークのノード同士が対等に通信を行
うモデルのことを、P2Pモデルという。
通常既存のネットワーク網(インターネットな
ど)の上に構築され、そのネットワークは
「P2Pオーバレイネットワーク」と呼ばれる。
P2Pの特徴(1)
Client/ServerモデルのようにServerに一極集
中せず、各ノードに処理が分散されるため、
ノードやノード間の回線に高い能力が要求
されない。
中央集権的なサーバを経由しないため、秘
匿性が高い。逆に、管理側から見れば、管
理や監視がしにくい。
P2Pの特徴(2)
ネットワークの規模が大きくなっても、局所
的なアクセス増加が起きにくい。スケーラビ
リティが高い。
ノードの動的な参加・脱退を最初から意識し
たモデルであり、故障耐性が高い。
P2Pの種類(1)
Hybrid P2P
中央管理サーバを置いて、データがどのノードがある
かをサーバに問い合わせる。実際のデータの受け渡し
は、ノード同士が直接通信することによって行われる。
Pure P2P
特別なサーバを置かず、データの検索は、オーバレイ
ネットワークへのブロードキャストによって行う。また、
分散ハッシュなどを利用して検索する技術もある。
P2Pの種類(2)
(企業などの)サービスとしての色合いが高
い場合、課金等の管理の利便性のため、中
央サーバを置くHybrid P2P型になることが
多い。
個人同士のやり取りに使われる場合、秘匿
性が重要となるため、Pure P2Pを使うメリット
が大きい。
分散動的サーバモデル(1)
従来のClient/ServerモデルでServerが行っていた
処理を、P2Pオーバレイ上のいくつかのノードを動
的にサーバとし、分散処理させる。
Client/ServerモデルとP2Pモデルの中間的なモデ
ルといえる。
処理の分散を動的に行うことに主眼においており、
秘匿性に関しては一定以上は考慮に入れない。
分散動的サーバモデル(2)
分散サーバもP2Pノードの一つであるため、いつ
ネットワークからの脱退がおかしくない。そのため、
すぐに処理を引き継げるように重複したデータを
持つサブサーバを用意しておく必要がある。故障
耐性を高くするために、サブサーバは複数用意し
ておくことが望ましい。
同じデータを持つサーバが複数存在すると、その
間での同期が問題となる。
データの検索法(1)
中央管理サーバにインデックスを作っておき、そこ
に問い合わせる。(Hybrid P2P)
柔軟な問い合わせが可能。
中央サーバにある程度の能力が必要。
分散ハッシュを用いて、データを持っているノード
を特定する。
通信トラフィックが小さくてすむ。
ハッシュ値を得ることが必須であるため、柔軟な問い合
わせはしにくい。
コンテンツの一覧を得ることができない。
データの検索法(2)
問い合わせをオーバレイネットワーク上にブ
ロードキャストし、コンテンツを持っている
ノードが応える。
柔軟な問い合わせが可能。
ブロードキャストをするため、ネットワーク全体
の通信トラフィックが大きくなってしまう。
コンテンツの一覧を得ることができない。
データの検索法(3)
これらの検索法は、対象データの種類・規模、ア
プリケーションの性質によってどれが好ましいか
が分かれる。また、複数の方法を組み合わせるこ
ともできる。
例えば、掲示板システム、掲示板インデックス自
体がそれほど大きくならないと考えられるなら、イ
ンデックスを全てのサーバに複製しておいておくこ
ともできる。これならば、各サーバに負荷が分散す
るため、中央サーバのような能力の高いサーバも
不要であり、また、データの検索も柔軟に行える。
P2P掲示板
P2Pオーバレイ上に構築された掲示板
従来は一つのサーバで管理されていたデー
タは、ノードによって分散的に管理される。
掲示板の性質上、チャットのような数秒単位
の厳密なリアルタイム性は要求されない。
ファイル交換のような大量のパケットは想定
しない。
P2P掲示板システム
今回考えるP2P掲示板システムでは、分散
動的サーバモデルを用いる。
掲示板のデータはいくつかの動的サーバに
分散して管理され、クライアントはこのサー
バに対して書き込み・閲覧などの操作をす
る。
中央サーバを置いて検索させるHybrid P2P
方式を用いる。
参考文献
Looking up data in P2P systems (Hari
Balakrishnan, M. Frans Kaashoek, David
Karger, Robert Morris, Ion Stoica)
Tomo's HomePage
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tml