Um protocolo ALM baseado em desigualdade triangular para distribuição de conteúdo

Abstract

Resumo: A comunicação por difusão seletiva, ou multicast, permite que uma única transmissão seja feita para um grupo de destinatários. Aplicações de distribuição de conteúdo em larga escala na Internet demandam este tipo de comunicação. Por não haver amplo suporte à comunicação multicast na camada de rede da Internet, alguns protocolos (chamados protocolos ALM Application Layer Multicast) simulam a camada de rede através de redes sobrepostas na camada de aplicação, permitindo o uso da comunicação multicast sobre essas redes. Neste trabalho apresentamos o PALMS, um protocolo ALM voltado para a distribuição de contedo conteínuo proveniente de uma única fonte. Os objetivos principais do PALMS são a distribuição de conteúdo utilizando poucas mensagens de controle e a possibilidade de implantação na estrutura atual da Internet. A arquitetura do PALMS consiste de um servidor responsável pela geração de conteúdo, um tracker responsável pelo auxílio a entrada de nós na rede e pelos peers, que além de consumirem o conteúdo também são responsáveis por propaga-lo pela rede. Os peers se organizam em grupos, e acordos de compartilhamento nos grupos determinam de quem o peer recebe e para quais peers o uxo deve ser transmitido.O PALMS conta com um mecanismo que permite aos peers realizarem trocas de acordos além de diminuir o tempo de recebimento do conteúdo. Este mecanismo utiliza o round-trip-time (RTT) entre os peers, e baseia-se no conceito de desigualdades triangulares. Quando um peer atesta que, ao trocar os acordos de recebimento e transmissão com seu peer transmissor, o tempo de recebimento das mensagens diminui, os acordos são trocados assim como e as posições dos peers no grupo. O protocolo foi implementado no simulador PeerSIM utilizando a linguagem Java, e comparado a outros protocolos de distribuição de conteúdo. Experimentos demonstram que, além do PALMS apresentar-se como uma solução factível na Internet hoje, ele também utiliza menor largura de banda para mensagens de controle que as alternativas apresentadas.

Abstract: Multicast communication allows a single transmission to be received by a group of nodes. Large-scale content distribution applications running on the Internet demands this kind of communication. As there is no broad support to multicast at the Internet network layer, some protocols (called ALM protocols) simulate the network layer through overlay networks created at the application layer, allowing the use of multicast over those networks. This paper presents PALMS, an ALM protocol focused on single-sourced continuous content distribution. The main objectives of PALMS are the distribution of content using fewer control messages than other protocols and the ability of deployment in the current structure of the Internet. PALMS architecture consists of a server, responsible for content generation, a tracker responsible for peer joining bootstrap mechanism and the peers, the nal clients of the network and also response for content propagation. Peers are organized into groups, and sharing agreements in groups determines who the peer should receive from and to which peers it should propagate the content. This paper also proposes a mechanism that allows peers to swap agreements in order to reduce the content receiving delay. This mechanism uses the round-trip-time (rtt) among peers, and is based on the concept of triangular inequalities. When a peer veries that, upon agreement swap with it's sending node, the content receiving delay is lower to all nodes involved in the process,their agreements are changed and so their positions in the group. The protocol was implemented in the PeerSIM simulator using JAVA language, and compared to other content distribution protocols. Experiments show that, besides PALMS presents a solution that can be implemented on the Internet today, it also incurs less overhead bandwidth among peers and server.