Uma metodologia de avaliação de desempenho de sistemas Peer-To-Peer baseados em tabelas Hash Distribuídas

Abstract

Resumo: As tabelas hash distribuídas (DHTs, distributed hash tables) são redes par-a-par (P2P, peer-to-peer) estruturadas que permitem a inserção de dados indexados por chaves. Elas são compostas por um conjunto de participantes (nodos ou pares) dinâmicos sem o controle de uma autoridade central. As DHTs tornaram-se populares ao longo da última década e hoje possuem diversas aplicações, algumas contendo milhões de nodos espalhados ao redor do planeta. Existe uma grande quantidade de DHTs, as quais podem possuir várias implementações e serem configuradas através de diversos parâmetros. Entretanto, não há um consenso sobre a melhor maneira de avaliar o desempenho de uma DHT, o que dificulta a comparação entre o grande número de DHTs existentes e, consequentemente, a escolha da DHT ideal para cada sistema. Esta dissertação apresenta uma revisão de trabalhos que propõem metodologias de avaliação de desempenho de DHTs e de trabalhos que simplesmente avaliam desempenho de DHTs, sem propor metodologias. Com base nesta revisão uma nova metodologia de avaliação de desempenho de DHTs é proposta. Esta metodologia define um conjunto de testes de desempenho composto por métricas e cargas de trabalho. Estas métricas e cargas de trabalho são baseadas nos pontos em comum encontrados nos diversos trabalhos estudados. A metodologia apresentada define também um modelo para a execução de avaliações de desempenho de DHTs composto por três entidades: mestre, controlador e nodo. Este trabalho apresenta também a ferramenta Dhtperf, que além de implementar a metodologia proposta permite facilmente a definição de novas métricas e cargas de trabalho. Esta ferramenta foi utilizada para realizar avalia- ções de desempenho de diversas DHTs existentes em dois ambientes distintos, validando a metodologia proposta. Os resultados obtidos nas avaliações realizadas são apresentados e discutidos.

Abstract: Distributed hash tables (DHTs) are structured peer-to-peer (P2P) networks that allow the insertion of data indexed by keys. They are composed by a set of dynamic participants (nodes or peers) without the control of a central authority. The DHTs became popular during the last decade and today they have many applications, some containing millions of nodes spread across the planet. There is a big amount of DHTs, which can have many implementations and be congured through many parameters. However, there is no consensus on the best way to evaluate the performance of a DHT, making the comparison between the big number of existent DHTs dicult and, consequently, complicating the choice of the ideal DHT for each system. This dissertation presents a review of works that propose DHT performance evaluation ethodologies and works that just evaluate the performance of DHTs, without proposing methodologies. Based on this review a new methodology for DHT performance evaluation is proposed. This methodology denes a set of performance tests composed by metrics and workloads. These metrics and workloads are based on the common points identied in the many works studied. The presented methodology also denes a model for the execution of DHT performance evaluations, composed by three entities: master, controller and node. This work also presents the Dhtperf tool, that besides implementing the proposed methodology, also easily allows the denition of new metrics and new workloads. This tool was used to evaluate the performance of existent DHTs in two distinct environments, validating the proposed methodology. The results obtained in the evaluations are presented and discussed.