Análisis de la red P2P Bittorrent (I Parte)

Hay diferentes aspectos que son importantes para la aceptación de un sistema P2P por parte de las grandes comunidades de usuario. Para empezar, tal sistema debe tener una disponibilidad alta. En segundo lugar, los usuarios deberían casi siempre recibir una buena versión del contenido que pidan (que no haya archivos falsos). En tercer lugar, el sistema debería ser capaz de soportar avalanchas de usuarios. Finalmente, los usuarios deberían obtener una velocidad de descarga relativamente alta.

Este artículo presenta un estudio detallado de la combinación de BitTorrent y Suprnova. Este estudio de medidas analizará los cuatro aspectos anteriormente mencionados. Nuestros datos de mediciones consisten en seguimientos detallados reunidos durante un periodo de 8 meses (junio de 2003 a marzo 2004) de más de dos mil componentes globales. Además, por uno de los archivos más populares hemos seguido a los 90.155 usuarios que comenzaron desde la puesta del archivo en Internet hasta su desaparición (varios meses). En un periodo de dos semanas medimos el ancho de banda de 54.845 usuarios descargándose más de cien archivos nuevos. Esto convierte a nuestro estudio de medición en uno de los más grandes conducidos.

Las contribuciones de este artículo son las siguientes: primero, añadimos al entendimiento de la operación de un sistema de compartir archivos P2P que aparentemente por su amigabilidad con el usuario, la calidad del contenido que ofrece y su rendimiento, tiene los mecanismos adecuados para atraer millones de usuarios. Segundo, el resultado de este artículo puede ayudar al modelado matemático de los sistemas P2P. Por ejemplo, en el modelo fluido, se asume que el proceso de llegada y los procesos de cancelación y marcha de los usuarios son mortíferos, algo que está en obvia contradicción con nuestras mediciones. Una de nuestras conclusiones principales es que en los sistemas P2P existe una tensión entre la disponibilidad, que se mejora cuando no hay componentes globales y la integridad de datos, que se beneficia de la centralización.

El sistema de compartir archivos BitTorrent

BitTorrent en sí mismo es solo un protocolo de descarga de archivos. En BitTorrent, los archivos se dividen en porciones (mil por archivo), y quienes quieren descargarse el archivo intercambian porciones subiendo y descargándolas en un intercambio pieza a pieza para evitar el comportamiento parásito. Cada usuario es responsable de maximizar su velocidad de descarga contactando a los usuarios adecuados con altas tasas de subida de los que probablemente podrá descargar archivos a altas velocidades. Cuando un usuario a terminado de descargar un archivo, puede convertirse en seed quedándose conectado durante un rato y compartiendo el archivo gratuitamente (sin exigir trueque).

Para encontrar un archivo en BitTorrent, los usuarios acceden a sitios web que actúan como directorios globales de archivos disponibles.

En la Tabla 1, mostramos el número de diferentes archivos y el número de transferencias de archivo activas en un periodo concreto del sitio web más popular de estas características. En este ensayo Suprnova asume el papel de sitio web directorio.

La web de Suprnova utiliza un sistema de mirrors para equilibrar el número de peticiones de usuario entre todos sus sitios réplicas. Las páginas web de Suprnova muestran para cada archivo disponible el nombre y tamaño, número actual de usuarios descargando el archivo y seeds, y el nombre de la persona que subió el archivo. Para comenzar la descarga de un archivo, un usuario pincha en un vínculo dirigido hacia un archivo de meta-datos .torrent. Estos archivos de meta-datos no se almacenan en Suprnova o sus réplicas, sino que se distribuyen entre un número de servidores de archivos .torrent. En cambio, cada archivo .torrent apunta a un tracker, que mantiene un registro global de todos los usuarios descargando el archivo y sus seeds. El tracker responde a la petición del usuario con una lista de algunos de los usuarios que tienen el archivo o parte de él, con los que el usuario podrá establecer conexiones directas para cambiar partes del archivo. Un tracker puede supervisar las descargas simultáneas de múltiples archivos.

Los nuevos contenidos se introducen en BitTorrent subiendo un archivo .torrent a la web Suprnova y crea un seed con la primera copia del archivo. Para reducir el nivel de contaminación, los moderadores inspeccionan el nuevo contenido para desechar contenidos falsos, contenido con una baja calidad porcentual y contenidos con nombres incorrectos. Un usuario normal que introduce contenidos recibe el nombre de remitente moderado. Para disminuir este trabajo por parte de los moderadores, se puede ascender a un usuario que frecuentemente introduce contenidos correctos al rango de remitente inmoderado al que se le permite añadir contenidos directamente. Los remitentes inmoderados pueden pedir ser ascendidos al estado de moderador a los moderadores existentes.

Juntos, BitTorrent y Suprnova forman una infraestructura única que utiliza la replicación de sus servidores web con su estructura de directorio, distribution de meta-datos para equilibrio de la carga, una técnica de trueque para compartir recursos de forma justa y un sistema de moderación P2P para filtrar los archivos falsos.

Primera parte del artículo original del Doctor de la Universidad tecnológica de Delft, Johan Pouwelse, y traducido y adaptado por Fernán González de LaFlecha.net