笔记一下学习网路五层#2.6

Peer-to-Peer Applications

探讨适合用于P2P设计的application，主要分于两部分，第一部分为file distribution，介绍档案如何从单一来源分配至多数的peers，这部分清楚的展示了P2P架构的 self-scalability，主要透过BitTorrent system为範例。第二部分则会探讨 database distributed over a large community of peers。

P2P File Distribution

每个peer都可以提供自己的capacity来帮助server distribute 档案，不同于client-server的模式，在分配档案时，server不需要copy每一份档案给peers，反之，只要其中一个peer拥有档案之后便可以透过此peer重新再分配档案到其他peers。放一张比较图

BitTorrent

Torrent在此的定义为，所有参与同一档案distribution的peers的集合，每个于此Torrent的peer都会下载同样容量的chunks，通常为256KBytes为一个chunk，当peer首次加入torrent并无任何chunk，随着时间他会存入越来越多chunk，下载的同时也成为upload的来源之一，但档案完成后可以选择继续留着torrent当为upload source之一继续提供流量或者就离开torrent。

每一个torrent会拥有基本的node called tracker，当peer加入torrent时，会把自己注册进tracker里面并固定一小段时间通知tracker我还在torrent里面。当一个新的peer加入时，tracker会随机挑出一个peers子集合以及这群子集合的IP address丢给新的peer，拥有这些资讯后，新的peer便能与这群子集合建立TCP connection，通常这样的子集合群称为neighboring peers，建立TCP连结后便能从这群peers里面获取需要的chunks。

rarest first 决定取得chunck採用的技术之一，会从使用者当前没有的chunks里面去判断，这些尚未拥有的chunck哪些是在neiboring peers重複性最低的，优先抓取此chunk。目标在于让此rarest chunk更快的能在torrent里面拥有与其他chunks一样多的copies。

在BitTorrent协定中，主要根据peers内拥有最高的传输速率作为respond的判断依据，也就是说，每十秒使用者会侦测接受到的rate以及upload rate，这个符合最高速率的set称为unchoked，而每三十秒会随机抓取一个额外的neighboring peer传送chunck，此额外的peer称为optimistically unchoked，若此peer正好速率高过于unchoked的其中一个，则此会替代成为unchoked之一，相对来说，若互相都满足彼此的highest rate，则互为unchoked之一。

其他neighboring peer则称为choked也就是不再top four peers(unchoked) and one probing peer(optimistically unchoked里面，choked并不会接受从使用者接收到chunks。

Distributed Hash Tables(DHTs)

P2P系统里，每一个peer会存取一小部分的key-value pairs，每一个peer都可以发出query到distributed database获取对应的value，收到query后database作抓取拥有此key值value的peer并回传给发出query之peer，任何一个peer都准许插入新的 key-value paris到database里面，这样的设计称为 distributed hash table