Proiect la Evaluarea Performanțelor Sistemelor de Calcul

1. Tema proiectului

Proiectul ales are tema: “Peer to Peer file sharing”

Introducere

Partajarea fisierelor de tip „peer to peer”(P2P) este astazi foarte atractiva pentru fisiera ca melodii, filme si jocuri. Abordarea(Accsesul) partajarii fisierelor P2P(figura 1) difera de abordarea traditionala client-server(figura 2), in partajarea fisierelor de tip P2P, o statie(peer) poate fi atat client, cat si server in acelasi timp.

O statie poate cere fisiere de la statiile ei si le poate memora, notifica fisiere in statiile sale. O statie genereaza un volum de munca(workload) pentru o aplicatie P2P si furnizeaza capacitatea de a prelucra workload-ul solcitat de altii. Rezultatul este: cu cat creste numarul statiilor din retea creste workload-ul, dar, de asemenea, creste capacitatea de a procesa acest workload. In timp ce in cazul unei abordari de traditionale de tip server-client, clientii genereaza un workload care este procesat de catre servere.

In retelele de partajare a fisierelor de tip „peer-to-peer” timpul de viata al unei statii este tranzitoriu, o statie poate fi activa pentru o anumita perioada facand uploading si downloading, apoi trece off-line, de asemnea uneori putem avea o cerere de download mai mare decat latimea de banda disponibila pentru download. Acest lucru se intampla in caz de congestie, atunci cand este un fisier care are putine esantioane in sistem si care este solicitat de mai multe statii.

Partajarea fisierelor de tip „peer-to-peer” este foarte atractiva pentru oamenii carora le place sa vizioneze filme, sa asculte muzca, sa se joace diverse jocuri si sa uitileze produse software fara sa le cumpere. In acest sens ei impart materiale, ataca proprietatea intelectuala si acest lucru este ilegal in majoritatea tarilor.

O multime de furnizori de servicii internet(ISP) previn partajarea de fisiere de tip peer-to-peer in reteaua lor din cauza problemelor legate de drepturile de autor si pentru ca acest tip de partajare poate incetini reteaua.

Modelarea sistemului de tip „peer-to-peer”

Modul in care este modelat sistemul de tip „peer-to-peer” poate fi vizualizat in urmatoarea figura:

Statia are o influenta dubla in sistem. In primul rand interactioneaza cu sistemul prin cereri si donwloaduri. Satiile pozitioneaza cererile la Indexing Server, care ruteaza cererile la fisierul de destinatie. In diferite tipuri de arhitecturi ale sistemelor de partajare a fisierelor de tip „peer-to-peer” acest tip de server e organizat diferit. Am ales cea mai simpla structura pentru proiect: „Centralized Indexing Architecture”. Acest tip de arhitectura se bazeaza pe un server care este responsabil de rutare si detine informatii despre locatiile tuturor fisierelor. De aici vine si denumirea de „centralized”. De la Indexing Server cererile sunt rutate catre o copie a fisierului din sistem. In exemplu nostru sunt 3 tipuri diferite de fisiere cu ratia intre numerele de copii ale fisierelor 5:2:3, pentru primul, al doilea si al treilea fisier corespunzator. Este usor de observat ca, capacitatea depinde de numarul de copii care sunt proportionale cu numarul de statii din sistem. Fiecare fisier din sistem este modelat ca si cum ar fi un server independent si are capacitatea egala cu service rate. In modelul dat ca exemplu avem 3 servere corespunzatoare fisierelor: file1, file2 si file3. Dupa pozitionarea unei cereri statia poate fie sa continue pozitionarea cererilor fie sa treaca off-line, fie sa treaca pe invizibil pentru o anumita perioada de timp. In plus, intre 2 cereri consecutive pe care statia le trimite fara sa treaca off-line poate dura o perioada de timp in care userul nu este activ. In exemplul dat avem 2 statii de intarziere care corespund starilor „on-line” si „off-line” ale sistemului. Dupa procesarea cererii exista probabilitatea ca statia sa treaca intr-una din cele doua stari. Fiecare dintre aceste stati are un „think time” diferit, este evident ca userul care este off-line are o intarziere mai mare decat cel care este on-line.

Clase de utilizatori

Aveam 2 modele de clase inchise de utilizatori. Acestea poarta denumirile de „freeloader” si „non freeloaders”. Prima clasa corespunde statiilor care doar folosesc resursele sistemului, cealalta corespunde si celor care partajeaza fiesiere ce permit cresterea capacitatii sistemului. Raportul populatiei dintre prima si a doua clasa este de 7:3.

Am hotarat ca o modelare a unui sistem de tip „peer-to-peer” cu o populatie constanta nu ar fi completa deoarece in timpul duratei de viata numarul acesteia variaza. Am hotarat sa modelam sistemul in felul urmator: adaugam o clasa deschisa de utilizator ce reprezinta variatia populatiei sistemului. Spunem ca acei utilizatori care apartin clasei deschise nu maresc capacitatea sistemului, ei pot sa stea pentru o perioada de timp in sistem si comportamentul lor sa fie similar cu cel al freeloaderilor.

Simulare cu JMT

In aceasta parte explicam cum simulam exemplul dat cu Java Modelling Tools si cum parametrizam modelul. Modelul sistemului reprezentat in JMT este redat in figura de mai jos:

Parametrii utilizati in simulare se regasesc in tabelul de mai jos:

Acum, putem explica cu mai multe detalii cum am obtinut acesti parametrii. Am ales numarul populatiei, utilizam raportul mentionat anterior, 7:3, si pentru a simplifica am ales populatia ca fiind 30 non-freeloaders si 70 freeloaders. Timpul de gandire al modelului clasei deschise se presupune ca repeta comportamentul freeloaders cu o probabilitate de 0,9 si non-freloaders cu o probabilitate de 0,1.