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4.2. Redes de sobreposição P2P

Nesta seção, descrevemos as principais soluções para fornecer informações estruturadas, redes de sobreposição não estruturadas e hierárquicas. Intencionalmente manter a apresentação desta parte breve e concentrada. As redes de cobertura foram a primeira área a ser investigada e uma série de inquéritos já cobrem a maior parte da investigação neste domínio. Assim, preferimos dedicar mais espaço ao outro blocos destacados na Fig. 4, que recentemente proporcionaram resultados. O leitor interessado é referido [159,160] para pesquisas sobre redes de sobreposição P2P.

4.2.1. Sobreposições estruturadas

A idéia geral de superposições estruturadas é definir um endereço virtual espaço (geralmente, na forma de uma seqüência de dígitos hexadecimais) e atribuir endereços de sobreposição aos pares neste espaço. O espaço é organizada de acordo com uma dada geometria ( um anel, um espaço cartesiano multidimensional, um hipercubo) que define a vizinhança e relacionamentos entre pares. Cada par é responsável por uma certa parte do espaço de endereçamento, especificamente para todos os identificadores para o qual é o par mais próximo disponível na sobreposição (a definição de distância é acoplado com o da geometria que define a estrutura de sobreposição). O uso mais comum de tal sobreposição é para armazenar e localizar objetos. Para isso, os objetos também são um endereço no mesmo espaço lógico dos endereços de pares. Um objeto a ser armazenado na sobreposição é armazenado no responsável pelo endereço do objeto.

As principais funções de uma rede de sobreposição estruturada cessão, manutenção de estrutura, roteamento e encaminhamento. Para dar um exemplo de como eles podem ser implementados, nós nos concentramos em Pastry [14]. Como várias outras propostas, organiza pares em um anel lógico, endereços sendo posições no anel. Os endereços são calculados por hash algum identificador de pares (Como o endereço IP) ou objetos (como um valor de chave associado com o objeto) através de um hash criptográfico resistente à colisão função. Reencaminhar em Pastry é o processo através do qual uma mensagem endereçado a um dado identificador no anel atinge o nó responsável por esse id, possivelmente seguindo um caminho multi-hop na sobreposição O algoritmo de encaminhamento explora o conceito de prefixo-correspondência, exemplificado na Fig. 5. Em cada passo 1, o nó que segura a mensagem calcula a correspondência de prefixo entre seu id e o id do destino, e encaminha-o para um par cujo jogo é mais longo do próprio. Nodos ao longo do caminho, assim, compartilhar um número crescente de dígitos com o endereço de destino, até que o par responsável pelo destino endereço se encontrado. Os procedimentos de roteamento da Pastry estruturas, especificamente uma tabela de roteamento, um conjunto de folhas e um conjunto de vizinhos.

Estas estruturas, preenchidas de acordo com os procedimentos de encaminhamento Pastry, garante que os nós sempre podem encontrar um próximo salto cujo destino é maior do que aquele com o nó atual. Nós omitimos detalhados de tais procedimentos, pois eles são bastante longos e não muito para a apresentação. Vale a pena ressaltar que esses procedimentos gerar tráfego em segundo plano para manter as estruturas de roteamento consistentes no caso de qualquer modificação da sobreposição (isto é, peers joining or deixando). Para aderir a uma rede Pastry, um novo nó deve entrar em contato par já na sobreposição. Em seguida, recolhe uma série de a tabela de roteamento desse peer e outros pares, que permitem preencher suas estruturas de roteamento de forma consistente (as estruturas de os pares contactados podem mudar também). Nenhum procedimento específico para um nó de saída é especificado, ou seja, os nós que deixam eventos são tratados como falhas de nó pelos procedimentos de roteamento.

O mecanismo de encaminhamento usado pela Pastry é realmente compartilhado por várias outras redes de sobreposição estruturadas. A primeira proposta explorando o mesmo conceito é PRR [161]. PRR usa sufixo roteamento, em vez do encaminhamento de prefixo, isto é, os saltos ao longo do caminho mais longo com o id de destino. A partir do trabalho PRR, outras propostas melhoraram este esquema básico com estrutura e funcionalidade de gerenciamento. O uso de roteamento prefixo garante que o encaminhamento leva O (LogN), onde N é o tamanho da sobreposição. Usando outros tipos de sobreposição estruturada resulta na mesma complexidade. Acorde [168,169] organiza o espaço de endereço virtual em um anel lógico. Cada um mantém uma tabela de dados que divide o espaço (como visto por que os pares) em intervalos cada vez maiores seguindo um logarítmico regra. Cada intervalo é atribuído a um peer que é usado como próximo salto. Especificamente, após encaminhamento, um nó olha na sua o peer no espaço entre o nó eo destino, que é responsável pelo maior intervalo, e encaminha a mensagem para o nó responsável por aquele intervalo. Uma abordagem similar também é tomada por DKS E CHORD.

As sobreposições estruturadas mencionadas até agora normalmente requerem O (LogN) para manter as estruturas de sobreposição. Outras propostas usar estruturas de roteamento de tamanho fixo, independentemente do tamanho. Isto tem a vantagem de uma menor memória e manutenção sobrecarga, embora a desvantagem seja um aumento na complexidade dos algoritmos de roteamento e manutenção. Exemplos dessas redes são Koorde [173], Ulysses [174] e Cycloid [175, 176].

Outras abordagens usam métricas diferentes para definir a proximidade de pares. Por exemplo, CAN [177,178] organiza a sobreposição em um formato dimensional espaço euclidiano, alcançando os comprimentos de percurso na ordem de (d / 4) (N1 / d). Kademilia [179] utiliza uma distância não-euclidiana, i.e. função exclusiva OR (XOR).

Uma das decisões de projeto para sobreposições estruturadas é a off entre o estado de roteamento e o comprimento do caminho. Como nós vimos, os esquemas de roteamento de prefixo alcançam comprimento de caminho O (logN) com O (logN) estado de roteamento. Por outro lado, nas propostas que utilizam roteamento fixo estado, o comprimento do percurso aumenta linearmente com N. No lado oposto do espectro, outras propostas visam constante O (1) comprimento do percurso, independentemente do tamanho da rede. Isto é obviamente pago em termos de (Em relação às abordagens de roteamento de prefixo) do roteamento tamanho do estado. Um interessante estudo sobre este trade-off é [180]. As redes de sobreposição com o comprimento de caminho