Cơ chế lập lịch trong mạng ngang hàng Peer to Peer có cấu trúc

Mạng ngang hàng có cấu trúc

So sánh với mạng chồng phủ không có cấu trúc, mạng ngang hàng có cấu trúc có giới hạn số lượng bản tin cần thiết để tìm bất cứ đối tượng nào trong mạng chồng phủ. Dựa trên cấu trúc bảng băm phân tán đã có nhiều nghiên cứu và đề xuất ra các mô hình mạng ngang hàng có cấu trúc, điển hình là cấu trúc dạng vòng (như trong hình vẽ mô tả): Chord, Pastry…, và cấu trúc không gian đa chiều: CAN, Viceroy.

So sánh mô hình P2P với mô hình truyền thống Client/Server

Giới thiệu chung về lập lịch trong mạng ngang hàng chia sẻ tập tin

Các thử nghiệm đã chỉ ra rằng sơ đồ download song song trong các hệ thống chia sẻ file P2P có thể cho năng suất cao hơn về tỷ lệ tải và thời gian tải về do đó ngắn hơn. Trong tải song song, một người dùng mở nhiều kết nối với nhiều nguồn file khác nhau để down các phần khác nhau của file và sau đó lắp ghép lại thành 1 file hoàn chỉnh. Theo dừi cỏc server lưu giữ danh sỏch cỏc client tham gia, khi một client mới gia nhập, server theo dừi sẽ gửi cho cỏc client mới các thông tin liên hệ của một vài kết nối các client khác từ danh sách.

Thuật toán này có ưu điểm là tăng sự sẵn có của file khác nhau trong mạng và có hiệu quả trong phân phối tất cả các piece của nguồn tạo piece đến các client khác nhau trên mạng.

Mô hình truyền thông

Đối với 1 file video thông thường có 650Mb, mỗi file nhỏ có kích thước 512Kb, chúng ta sẽ có 1300bit(~ 163byte) trong bit-vector, con số này khá nhỏ và sẽ không tốn quá nhiều băng thông thực tế trong quá trình truyền file dữ liệu. Giả sử rằng các node chỉ có thể gửi hoặc nhận một số lượng file nhất định trong mỗi vòng lặp, như ví dụ trong hhình 2.1, Peer 1 có thể gửi 1 file và nhận 2 file từ những cấp khác trong mỗi vòng lặp; Peer 2 có thể gửi 1 file và nhận 3 file cho mỗi vòng lặp, …. Mặc dù giả định này không thực tế, khi mà các cấp có thể đến/đi và chuyển mạch để trao đổi với các tập hợp peer khác trong quá trình phân phối, chúng ta có thể mở rộng khái niệm: giả định gần như không thay đổi để diễn tả một chu kỳ cụ thể, giả sử trong 1 phút, trong đó các cấp sẽ tiếp tục chủ động trao đổi với những tập hợp peer cụ thể và hướng tới truyền một lượng lớn thông tin trong chu kỳ này bằng thuật toán lập trình đang được đề xuất.

Bằng trực giác, ta có thể thấy: nếu ta tiếp tục áp dụng một lịch trình hợp lệ vào trong mỗi vòng lặp đối với một trường hợp lỗi có thể, thì cuối cùng tất cả các peer sẽ nhận được tất cả các file và việc phân phối file sẽ kết thúc. Node với giá trị lớn nhất của (ri/qi) sẽ đưa ra cận thấp nhất của vòng lặp được yêu cầu. b) Cột dọc: Gọi pmax là giá trị lớn nhất giữa các vector giới hạn upload p; cj là tổng số cột dọc j có giá trị bằng 1 trong P : Pmax = max{Pi}, chúng ta có thể tìm ra được cmin, khi đó giá trị nhỏ nhất của k0 là. chúng ta sẽ thử phân phối các piece cụ thể, gọi là piece x là piece ít nhất mà các peer có. Khi k0 là một số nguyên, ta có. là tổng qi trong q: thì giá trị nhỏ nhất của k0 là. Chứng minh:Số lượng các piece file lớn nhất được trao đổi trong một chu kỳ là min{psum,qsum}, và có tất cả z piece không nhận được trong mạng, do đó có ít nhất [z/ min{psum,qsum}] chu kỳ được yêu cầu để hoàn thành quá trình phân phối,. d) Cận dưới: Kết hợp cả những giá trị trên, ta sẽ có cận dưới của giá trị k0 sẽ là giá trị lớn nhất của cả 3. Trong trường hợp file được phát đi từ 1 nguồn đơn mà chỉ tồn tại trong 1 thời gian ngắn, RPF sẽ cố gắng phân phối tất cả các file từ nguồn gốc tới các peer khác nhau càng nhanh càng tốt vì thế sự phân phối vẫn có thể thực hiện ngay kể cả khi nguồn ban đầu mất đi.

CÁC CƠ CHẾ LẬP LỊCH TRONG MẠNG NGANG HÀNG STREAMING

Do tính chất ngẫu nhiên trong xây dựng cấu trúc, có vô số tuyến và có nhiều nguồn cung cấp chunk (các hàng xóm) dẫn đến sự cần thiết phải có một thuật toán để quyết định chunk nào sẽ được gửi tới (hoặc nhận từ) peer nào trong hệ thống. LUc/MDp (Latest Useful Chunk/Most deprived peer): peer cung cấp lựa chọn chunk có số thứ tự lớn nhất, sau đó gửi chunk tới peer đóng vai trò là deprived peer trong tập các peer gửi yêu cầu. MDp/LUc (Most Deprived peer/Latest Useful chunk): peer cung cấp đầu tiên lựa chọn một peer đích trong tập hàng xóm sao cho số lượng chunk mà peer đích đang có so với số lượng chunk có mặt trong bộ đệm của peer cung cấp là nhỏ nhất.

MDp/RUc (Most Deprived peer/Random Useful chunk): peer cung cấp đầu tiên lựa chọn một peer đích trong danh sách hàng xóm sao cho số lượng chunk có mặt trong bộ đệm của peer đích so với số lượng chunk mà peer đích cung cấp là nhỏ nhất.

Kiến nghị

Hướng nghiên cứu tiếp theo