Monitoração de tráfego par-a-par em tempo real

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Universidade Federal de Minas Gerais

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Dissertação de mestrado

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Membros da banca

Carlos Frederico Marcelo da Cunha Cavalcanti
Wagner Meira Junior

Resumo

O tráfego devido a aplicações P2P tem aumentado consideravelmente nos últimos anos e, apesar de ser hoje o responsável pela maior parte de todo o tráfego da Internet, não existem muitas ferramentas que auxiliem na monitoração e portanto no entendimento desse tráfego, tanto sob um ponto de vista acadêmico como sob um ponto de vista prático. Nesse trabalho abordamos as dificuldades em se construir umasolução que viabilize a análise e a caracterização de tráfego de aplicações em tempo real, tendo como foco principal as aplicações P2P de troca de arquivo e propomos o 'Palantír', uma sistema de monitoração passiva com recuperação de estado em tempo real de tráfego em enlaces de alta-velocidade.Esse sistema é capaz de, além da monitoração, realizar a remontagem dos arquivos trocados no tráfego monitorado. Mesmo à velocidade de 500 Mbps, considerada alta para os objetivos propostos, o sistema trabalha com uma taxa de perda de pacote da ordem de 3,3 % e um desempenho 99 % superior ao que poderia ser obtido utilizando abordagens tradicionais. Mesmo operando nessa condição de cargaextrema, o sistema ainda é capaz de recuperar 70 % dos dados observados nos nossos experimentos, um valor que é mais de 100 vezes superior ao que pode ser obtido utilizando-se um sistema não otimizado. Além disso, identificamos que dos principais pontos de contenção no processo de coleta deve-seao custo da passagem dos dados através da fronteira do sistema operacional entre o modo usuário e o modo protegido do 'kernel'.Apresentamos um estudo de caso onde analisou-se e caracterizou-se, usando o 'Palantír', o tráfego associado a dois sistemas P2P em um provedor de acesso a Internet de banda larga por um período de aproximadamente 10 dias. A análise dos resultados obtidos a partir desses esforços nos permitiu observar que existe uma significativa diferença tanto na natureza do tráfego gerado pelos usuários dos dois sistemas como dos recursos trocados nas duas redes.

Abstract

The traffic due to P2P traffic-swapping applications has grown considerably in the last years and, although it is responsible for the biggest portion of Internet traffic nowadays, there are not many tools that aid monitoring and thus understanding the said traffic, both from an academic and from a practical perspective. In this work we resent Palant´ýr, a system for real-time stateful monitoring of P2P traffic in high-speed networks, and discuss the requirements and challenges faced during its construction. Even at 500 Mbps, a traffic rate higher than those commonly found at environments where Palant´ýr was supposed to be employed, it archives a packet drop rate of approximately 3.3 %and performs 99% better than what is possible with commonly used approaches. Even at those extreme load conditions Palant´ýr is capable of reassembling as much as 70 % of the whole data available in our experiments, a 100 fold gain of what is possible with traditionalsystems. We also present a case study where we analysed and characterized, with the aid of Palant ´ýr, the traffic of two P2P networks in a local Broadband ISP during a 10 days period. The results of this characterization suggest that there is a significant difference in the nature of both the resources traded by the users of the two P2P networks and of their traffic.

Assunto

Computação móvel, Computação, Cliente/servidor (Computação), Engenharia de tráfego, Redes de computação

Palavras-chave

redes par-a-par

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