Seminar Peer - to - Peer Netzwerke

1. Seminar Peer - to - Peer Netzwerke Thema:” Aktuelle Anwendungen” Referenten: Jan Kretzschmar, Folker Gramse, Philip Schröder und Denis Kohl Seminar Peer – to – Peer Netzwerke Thema: “Aktuelle Anwendungen” Referenten: Jan Kretzschmar, Folker Gramse, Philip Schröder und Denis Kohl

2. Motivation Ressourcen des Internets wachsen exponentiell ( Mbit, MIPS ) Ressourcen des Internets bleiben ungenutzt Peer - to - Peer aktiviert diese Ressourcen Ermöglicht neue Formen der globalen Zusammenarbeit Einbeziehung von Mobilen Geräten Seminar Peer – to – Peer Netzwerke Thema: “Aktuelle Anwendungen” Referenten: Jan Kretzschmar, Folker Gramse, Philip Schröder und Denis Kohl

3. Überblick Anwendungen von Peer - to - Peer Systemen Limewire Gnutella-Protokoll HUGE ICQ/AIM Groove Internet – Radio Reboot.fm GRID-Computing Seti@Home Fazit / Zusammenfassung Seminar Peer – to – Peer Netzwerke Thema: “Aktuelle Anwendungen” Referenten: Jan Kretzschmar, Folker Gramse, Philip Schröder und Denis Kohl

4. Anwendungen von Peer – to – Peer - Systemen File- Sharing - Netzwerke spontane Zusammenarbeit Mediendistribution Verteiltes Berechnen Seminar Peer – to – Peer Netzwerke Thema: “Aktuelle Anwendungen” Referenten: Jan Kretzschmar, Folker Gramse, Philip Schröder und Denis Kohl

5. File - Sharing - Netzwerkeam Beispiel von Limewireund Bearshare Seminar Peer – to – Peer Netzwerke Thema: “Aktuelle Anwendungen” Referenten: Jan Kretzschmar, Folker Gramse, Philip Schröder und Denis Kohl

6. Limewire Übersicht • Wurde in Java geschrieben • Läuft (daher) unter: • Linux, • MacOSX, • Windows 95 und höher, • Unix(Solaris) • Freie Software • Genauer unter der GNU GPL: http://www.limewire.org/project/www/gnu.html Seminar Peer – to – Peer Netzwerke Thema: “Aktuelle Anwendungen” Referenten: Jan Kretzschmar, Folker Gramse, Philip Schröder und Denis Kohl

7. Limewire • Zu Grunde liegt das Gnutella Protokoll • Informationen • www.limewire.org • www.limewire.com Seminar Peer – to – Peer Netzwerke Thema: “Aktuelle Anwendungen” Referenten: Jan Kretzschmar, Folker Gramse, Philip Schröder und Denis Kohl

8. LIMEWIRE: Seminar Peer – to – Peer Netzwerke Thema: “Aktuelle Anwendungen” Referenten: Jan Kretzschmar, Folker Gramse, Philip Schröder und Denis Kohl

9. Gnutella-Protokoll • Zu Beginn verbindet sich ein neuer Knoten mit vorher bekannten (zeitinvarianten) Knoten • zBsp gnutellahosts.com • Nach der Ersten Verbindung wird ein Ping (broadcast) gesendet Seminar Peer – to – Peer Netzwerke Thema: “Aktuelle Anwendungen” Referenten: Jan Kretzschmar, Folker Gramse, Philip Schröder und Denis Kohl

10. „Horizont“ • Erhält eine Rechner einen „Ping“ so wird dieser weitergegeben und er schickt einen Pong zurück • Innerhalb der Pong Nachricht sind IP-Adresse und die Anzahl und Größe der geteilten Dateien • Die wird bis zu einem Horizont von 10000 Rechner ausgeführt Seminar Peer – to – Peer Netzwerke Thema: “Aktuelle Anwendungen” Referenten: Jan Kretzschmar, Folker Gramse, Philip Schröder und Denis Kohl

11. Dateitransfer • Bei einer Anfrage wird eine Nachricht (Query) erzeugt und diese wird als Broadcast weitergegeben • Im positiven Fall wird eine Antwort zurückgegeben • Der eigentliche Download erfolgt außerhalb des Netzes • Direktverbindung HTTP Seminar Peer – to – Peer Netzwerke Thema: “Aktuelle Anwendungen” Referenten: Jan Kretzschmar, Folker Gramse, Philip Schröder und Denis Kohl

12. Keyword - Matching (I) Matching von Dateien auf Anfrage teuer Limewire : 87% der CPU - Zeit Verbesserung z.B. mit Zugeständnissen ( schwächere „policies“ möglich) Beispiel : - Verzicht auf „Case“ - Sensitivität - Verzicht auf Wildcards Seminar Peer – to – Peer Netzwerke Thema: “Aktuelle Anwendungen” Referenten: Jan Kretzschmar, Folker Gramse, Philip Schröder und Denis Kohl

13. Keyword - Matching (II) Keyword - Substring - Matching: schwächste Einschränkung (policy) Ein Treffer ist nur dann vorhanden in F, wenn alle Wörter in der Anfrage als Substring in F vorhanden sind. Beispiel.: Anfrage „eat sub“ Treffer: „Beatles Submarine“ Nachteil: - sehr große Laufzeit Seminar Peer – to – Peer Netzwerke Thema: “Aktuelle Anwendungen” Referenten: Jan Kretzschmar, Folker Gramse, Philip Schröder und Denis Kohl

14. Keyword - Matching (III) Keyword - Subset - Matching: stärkste Einschränkung Eine Anfrage Q ergibt einen Treffer bei einem Dateinamen F, wenn die Wörter in Q eine Teilmenge von F sind. Beispiel.: „Beatles Submarine“ ist ein Treffer „Beatles Sub“ nicht. Kostengünstig ( Benutzung von Hashtabellen) Seminar Peer – to – Peer Netzwerke Thema: “Aktuelle Anwendungen” Referenten: Jan Kretzschmar, Folker Gramse, Philip Schröder und Denis Kohl

15. Keyword - Matching (IV) Keyword - Prefix - Matching Eine Anfrage Q bestimmt eine Datei F, wenn alle Wörter in Q Präfixe eines Elements in der Menge von den Wörtern von F sind. Beispiel.: Q=„sub beat“ dann wäre „submarine beatles“ ein Treffer, aber nicht bei „sub eattles“ Verwendung von Tries (linearer Aufwand) Seminar Peer – to – Peer Netzwerke Thema: “Aktuelle Anwendungen” Referenten: Jan Kretzschmar, Folker Gramse, Philip Schröder und Denis Kohl

16. Multiple user download(swarming) • Angelehnt an RAID • Verteilung von Daten auf (hier) verschiedene Rechner • Die Datei wird von verschiedenen Rechnern heruntergeladen und zusammengesetzt • Vorteil • Verteilung der Netzlast • Unabhängigkeit von Einzelnen • Verringert den Aufwand für Suchen Seminar Peer – to – Peer Netzwerke Thema: “Aktuelle Anwendungen” Referenten: Jan Kretzschmar, Folker Gramse, Philip Schröder und Denis Kohl

17. HUGEBeispiel BearShare • Swarming basierend auf Huge • Hash/Urn Gnutella Extension • Bei einem Upload merkt sich der Client den anderen Rechner und gibt diesen an, wenn ein Treffer vorliegt. • Treffer liegt bei gleichen Hashwert vor • Verifizierung von Dateien werden nötig Seminar Peer – to – Peer Netzwerke Thema: “Aktuelle Anwendungen” Referenten: Jan Kretzschmar, Folker Gramse, Philip Schröder und Denis Kohl

18. Gefahren für den Nutzer Meldung vom 3.1.2002: www.wired.com/news/privacy/0,1848,49430,00.html - ClickTillUWin - „In Limewire 2.0.2 wurde versehentlich ein Trojanisches Pferd eingebracht, durch eingebaute Werbung wurde eine Datei heruntergeladen und ausgeführt „ Probleme auch mit Kazaa 1.3.3 Seminar Peer – to – Peer Netzwerke Thema: “Aktuelle Anwendungen” Referenten: Jan Kretzschmar, Folker Gramse, Philip Schröder und Denis Kohl

19. Aber auch rechtliche Gefahren für die Entwickler und Benutzer • Meldung vom 29.11.2003 13:27 • Zu finden unter www.heise.de http://www.heise.de/newsticker/meldung/42480 • Entwickler von File-Sharing-Software verhaftet, dem japanische Softwareentwickler von „Winny“ Katsuhiko Kimoto wird vorgeworfen, er habe den amerikanischen Spielfilm "A Beautiful Mind" verbreitet und allein dadurch einen Schaden von 230 Millionen Yen (1,75 Millionen Euro) verursacht. Seminar Peer – to – Peer Netzwerke Thema: “Aktuelle Anwendungen” Referenten: Jan Kretzschmar, Folker Gramse, Philip Schröder und Denis Kohl

20. Visualisierung • Es gibt viel Visualisierungstools für Gnutella • In BearShare Heartbeat • Erstellt Statistiken einzusehen auf der Homepage • Meist entworfen von Universitäten • Zum Beispiel von Berkley • http://www.sims.berkeley.edu/~rachna/gtv/ • http://www.sims.berkeley.edu/%7Erachna/courses/infoviz/gtv/paper.html Seminar Peer – to – Peer Netzwerke Thema: “Aktuelle Anwendungen” Referenten: Jan Kretzschmar, Folker Gramse, Philip Schröder und Denis Kohl

21. HeartBeat von Bearshareeinmal Täglich einmal Jährlich Seminar Peer – to – Peer Netzwerke Thema: “Aktuelle Anwendungen” Referenten: Jan Kretzschmar, Folker Gramse, Philip Schröder und Denis Kohl

22. HearBeat (II)noch mal in Zahlen • Daily' Graph (5 Minute Average) • Node Count: 133.8 k  • Average  Node Count: 113.6 k  • Current  Node Count: 99.1 k  • Yearly' Graph (1 Day Average) • Node Count: 123.2 k • Average  Node Count: 60.0 k  • Current  Node Count: 116.1 k  Seminar Peer – to – Peer Netzwerke Thema: “Aktuelle Anwendungen” Referenten: Jan Kretzschmar, Folker Gramse, Philip Schröder und Denis Kohl

23. Abschlussbetrachtung • Limewire • Nachteile: • Benutzt einen langsamen Stringmachting Algorithmus • langsamer als Bearshare durch VM • Vorteil: • Frei erhältlich( ohne Werbung ) • Auf fast allen Systemen lauffähig • Gute Dokumentation Seminar Peer – to – Peer Netzwerke Thema: “Aktuelle Anwendungen” Referenten: Jan Kretzschmar, Folker Gramse, Philip Schröder und Denis Kohl

24. Spontane Zusammenarbeit Einsatz von Peer-to-Peer- Systemen “barrierefreien” Kommunikation Seminar Peer – to – Peer Netzwerke Thema: “Aktuelle Anwendungen” Referenten: Jan Kretzschmar, Folker Gramse, Philip Schröder und Denis Kohl

25. Anwendungen • Messenger • ICQ • AIM • Kollaborationstools • Groove Workspace Seminar Peer – to – Peer Netzwerke Thema: “Aktuelle Anwendungen” Referenten: Jan Kretzschmar, Folker Gramse, Philip Schröder und Denis Kohl

26. ICQ (I seek you) • Entwickelt 1996 von Mirabilis • Aktuelle Version 5 • „Instant - Messaging“ - und Filesharingfunktionalität • momentan ca. 100 Millionen User Seminar Peer – to – Peer Netzwerke Thema: “Aktuelle Anwendungen” Referenten: Jan Kretzschmar, Folker Gramse, Philip Schröder und Denis Kohl

27. Wie ICQ funktioniert • ICQ Net Detect Agent startet automatisch ICQ, bei Verbindung zum Internet • über Port 4000 Verbindung von ICQ mit einem Mirabilis ICQ-Server • Online - Status des Benutzers und Kontaktpersonen wird auf Server zur Verfügung gestellt • Für Client-zu-Client-Verbindungen IP-Adresse und Port vom Server Seminar Peer – to – Peer Netzwerke Thema: “Aktuelle Anwendungen” Referenten: Jan Kretzschmar, Folker Gramse, Philip Schröder und Denis Kohl

28. Datenschutz nicht gewährleistet • ICQ sicherheitstechnische Lücke im System • leicht angreifbar, da über den Usernamen Daten über Verbindung und Online-Status gewonnen werden können • Mit jeder Mitteilung werden IP und User ID Number (UIN) im Header übertragen • Persönliche Daten können über die UIN leicht abgerufen werden Seminar Peer – to – Peer Netzwerke Thema: “Aktuelle Anwendungen” Referenten: Jan Kretzschmar, Folker Gramse, Philip Schröder und Denis Kohl

29. AOL Instant Messanger (AIM) • Entwickelt 1999 von AOL • Aktuelle Version 5.5 • „Instant-Messaging“, Filesharing • momentan ca. 198 Millionen User Seminar Peer – to – Peer Netzwerke Thema: “Aktuelle Anwendungen” Referenten: Jan Kretzschmar, Folker Gramse, Philip Schröder und Denis Kohl

30. Wie AIM funktioniert • Anmelden an einen Basic-OSCAR-Service-Server über AOL-eigenes FLAP-Protokoll • Server schickt Authentifikationscookie zurück, welches zur Nutzung des Dienstes berechtigt • AIM-Commands werden in FLAP-Packete eingepackt • Über Channel-ID wird der Typ der Nachricht betimmt Seminar Peer – to – Peer Netzwerke Thema: “Aktuelle Anwendungen” Referenten: Jan Kretzschmar, Folker Gramse, Philip Schröder und Denis Kohl

31. Besser als ICQ, aber dennoch unsicher • “Request Member Information“-Command liefert bei Erfolg Profil des gewünschten Benutzers • Informationen werden nicht auf zentralem Server dauerhaft abgelegt wie bei ICQ • RMI-Commands liefert nur gewünschte Informationen wenn Benutzer online • Find-by-Name bei AIM nicht möglich Seminar Peer – to – Peer Netzwerke Thema: “Aktuelle Anwendungen” Referenten: Jan Kretzschmar, Folker Gramse, Philip Schröder und Denis Kohl

32. Groove (I) • Zeitersparnis durch die Möglichkeit: • Daten synchron zu verwalten und zu modifizieren • ortsunabhängig Meetings online abzuhalten • Informationen schnell und verständlich Anderen darzustellen Seminar Peer – to – Peer Netzwerke Thema: “Aktuelle Anwendungen” Referenten: Jan Kretzschmar, Folker Gramse, Philip Schröder und Denis Kohl

33. Groove (II) • Realisierung über Shared Workspaces • Synchronisiertes Arbeiten online und offline möglich • Firewall Transparency über Relay-Server • Verschlüsselte Verbindung und Projekt-Speicherung über interne Public Key Encryption Seminar Peer – to – Peer Netzwerke Thema: “Aktuelle Anwendungen” Referenten: Jan Kretzschmar, Folker Gramse, Philip Schröder und Denis Kohl

34. Groove (III) Seminar Peer – to – Peer Netzwerke Thema: “Aktuelle Anwendungen” Referenten: Jan Kretzschmar, Folker Gramse, Philip Schröder und Denis Kohl

35. Groove (IV) • Instant Messaging • Filesharing • Voice-Chat • Kollaborationsoberfläche • durch selbstständiges Hinzufügen von Tools individualisierbar Seminar Peer – to – Peer Netzwerke Thema: “Aktuelle Anwendungen” Referenten: Jan Kretzschmar, Folker Gramse, Philip Schröder und Denis Kohl

36. Synchronisiertes Arbeiten (I) Alle Kommunikationspartner sind online: • Kommunikation über Simple Symmetric Transfer Protocol (SSTP) über Port 2492 • Im Falle von Portblocking durch Firewall Kapselung von SSTP-Packeten mit Hilfe von Relay-Server über Port 80 (HTTP) Seminar Peer – to – Peer Netzwerke Thema: “Aktuelle Anwendungen” Referenten: Jan Kretzschmar, Folker Gramse, Philip Schröder und Denis Kohl

37. Synchronisiertes Arbeiten(II) Manche Kommunikationspartner arbeiten offline: • Daten werden an Relayserver geschickt und Queues abgelegt • Relay-Server stellt Netzwerkstatus der Clienten über WAN Device Presence Protocol (DPP) fest • Wenn diese online gehen, wird Status aktualisiert Seminar Peer – to – Peer Netzwerke Thema: “Aktuelle Anwendungen” Referenten: Jan Kretzschmar, Folker Gramse, Philip Schröder und Denis Kohl

38. Public Key Encryption • Verschlüsselung über SSTP • User-Workspace-Authentifikation • Verschlüsselung von Client-to-Client Paketen • Verifikation der Partneridentität Seminar Peer – to – Peer Netzwerke Thema: “Aktuelle Anwendungen” Referenten: Jan Kretzschmar, Folker Gramse, Philip Schröder und Denis Kohl

39. PKI mit Hilfe von SSTP • Userinformationen in vCards gespeichert • Verifikation mit Hilfe interner Fingerprints möglich Seminar Peer – to – Peer Netzwerke Thema: “Aktuelle Anwendungen” Referenten: Jan Kretzschmar, Folker Gramse, Philip Schröder und Denis Kohl

40. Relay-Server<->Managementserver Authentifikation • Relay-Server bezieht Informationen aus vCards vom Managementserver • Verschlüsselte Verbindung über XML-basiertes Simple Object Access Protocol (SOAP) • SOAP verschlüsselt über protokolleigene PKI Seminar Peer – to – Peer Netzwerke Thema: “Aktuelle Anwendungen” Referenten: Jan Kretzschmar, Folker Gramse, Philip Schröder und Denis Kohl

41. Verbindungsverschlüsselung Client<->Relay-Server • Ende-zu-Endeverschlüsselung über SSL • wird auch bei Kapselung von SSTP-Paketen für HTTP-Tunneling verwendet Seminar Peer – to – Peer Netzwerke Thema: “Aktuelle Anwendungen” Referenten: Jan Kretzschmar, Folker Gramse, Philip Schröder und Denis Kohl

42. Mediendistribution Seminar Peer – to – Peer Netzwerke Thema: “Aktuelle Anwendungen” Referenten: Jan Kretzschmar, Folker Gramse, Philip Schröder und Denis Kohl

43. Anwendungen • “Business” - Internet • Akamai • P2P - Radios • Reboot.fm • P2P - Streamer Seminar Peer – to – Peer Netzwerke Thema: “Aktuelle Anwendungen” Referenten: Jan Kretzschmar, Folker Gramse, Philip Schröder und Denis Kohl

44. “Business” - Internet • Aktuelles Internet für viele wirtschaftliche Aspekte unzureichend ( Interoperabilität, Vertrauen, Stabilität ...) • “Produce at demand” erwünscht Akamai ( “http://www.akamai.com” ) : P2P - Content - System: • EdgePlatform • EdgeControl Seminar Peer – to – Peer Netzwerke Thema: “Aktuelle Anwendungen” Referenten: Jan Kretzschmar, Folker Gramse, Philip Schröder und Denis Kohl

45. Akamai EdgePlatform • Architektur : Seminar Peer – to – Peer Netzwerke Thema: “Aktuelle Anwendungen” Referenten: Jan Kretzschmar, Folker Gramse, Philip Schröder und Denis Kohl

46. Internet - Radio (I) • Tradionelles Internetradio ( Client/Server - Applikation ) • Streamserver • Miete teuer • Probleme mit der Bandbreite (Skalierbarkeit) Seminar Peer – to – Peer Netzwerke Thema: “Aktuelle Anwendungen” Referenten: Jan Kretzschmar, Folker Gramse, Philip Schröder und Denis Kohl

47. Internet - Radio (II) • P2P - Radio: • Hörer Verteiler des Streams • zusammen mit “Semantic Web” : neue Formen des Radios Seminar Peer – to – Peer Netzwerke Thema: “Aktuelle Anwendungen” Referenten: Jan Kretzschmar, Folker Gramse, Philip Schröder und Denis Kohl

48. Internet - Radio • Reboot.fm • P2P-Streamer.com • ogg - Stream Seminar Peer – to – Peer Netzwerke Thema: “Aktuelle Anwendungen” Referenten: Jan Kretzschmar, Folker Gramse, Philip Schröder und Denis Kohl

49. Reboot.fm(I) • Bestandteil eines größeren Projeks (open source ) • “http://www.Reboot.fm” • Sourcecode: “http://www.sorceforge.de” • ogg - Stream: ( http://liveradio.indymedia.org:800/ bootcast.org.mbv) • siehe auch : “http://www.radioriff.de” Seminar Peer – to – Peer Netzwerke Thema: “Aktuelle Anwendungen” Referenten: Jan Kretzschmar, Folker Gramse, Philip Schröder und Denis Kohl

50. Reboot.fm(II) Seminar Peer – to – Peer Netzwerke Thema: “Aktuelle Anwendungen” Referenten: Jan Kretzschmar, Folker Gramse, Philip Schröder und Denis Kohl