Ιεραρχικά Δίκτυα Ομότιμων Κόμβων

Μία προσέγγιση που μπορεί να ακολουθηθεί για να χειριστούμε την αδυναμία κλιμάκωσης^2.2 (scalability), όπως το Gnutella, είναι να εισάγουμε την έννοια της ιεράρχησης. Σύμφωνα με αυτή, οι ομότιμοι κόμβοι χωρίζονται σε δύο κατηγορίες, στους υπερ-κόμβους (super-peers) και στους πελάτες (clients). Αυτή η προσέγγιση δεν αντιβαίνει με τον ορισμό και τις ιδιότητες που χαρακτηρίζουν ένα σύστημα ή δίκτυο ομότιμων κόμβων, που παρουσιάστηκαν πρωτύτερα. Τα ιεραρχικά δίκτυα ομότιμων κόμβων είναι μία υποπερίπτωση των ομότιμων δικτύων υπό την έννοια ότι αποτελούνται από δύο σύνολα ομότιμων κόμβων όπου οι κόμβοι του κάθε συνόλου είναι ομότιμοι σε λειτουργίες και αρμοδιότητες. Αυτή η προσέγγιση ακολουθήθηκε από το σύστημα Gnutella καθώς και άλλα νέα συστήματα, όπως το KaZaA και το Morpheus. Επιπρόσθετα, η αρχιτεκτονική του συστήματος LibraRing, η υλοποίηση της οποίας έγινε η αφορμή για αυτή την πτυχιακή εργασία, ακολουθεί αυτήν την ιεραρχική προσέγγιση. Η φιλοσοφία ενός τέτοιου ιεραρχικού δικτύου είναι η εξής: κάθε υπερ-κόμβος εξυπηρετεί ένα μέρος των πελατών αποθηκεύοντας, επίσης, μεταδεδομένα για τον καθένα από αυτούς. Οι υπερ-κόμβοι ακολουθούν ένα πρωτόκολλο της επιλογής τους (π.χ. ένα συμμετρικό πρωτόκολλο, όπως αυτό του Gnutella, ένα δομημένο, όπως αυτό του Napster ή ένα πρωτόκολλο κατανεμημένων πινάκων κατακερματισμού, όπως αυτό του Pastry ή του LibraRing). Οι πελάτες μπορεί να εκτελούνται σε υπολογιστές χρηστών και οι πόροι να αποθηκεύονται στους κόμβους αυτών των πελατών. Οι πελάτες είναι και αυτοί ισότιμοι, δεδομένου ότι χρησιμοποιούν το λογισμικό (ίδιο είτε διαφορετικό) που παρέχει την ίδια λειτουργικότητα. Οι πελάτες μαθαίνουν για πόρους θέτοντας επερωτήσεις σε υπερ-κόμβους, ενώ ανακτούν τους πόρους αυτούς άμεσα από άλλους κόμβους πελάτες. Ένα σημαντικό πλεονέκτημα των ομότιμων δικτύων είναι ότι ένας συγκεκριμένος πόρος μπορεί να είναι αποθηκευμένος σε περισσότερους από έναν υπερ-κόμβους και έτσι ο πελάτης να συνδεθεί σε περισσότερους από έναν και να λαμβάνει διαφορετικά κομμάτια του πόρου αυτού από αυτούς. Αυτή η δυνατότητα παρέχεται, κατά βάση, από συστήματα διαμοιρασμού δεδομένων, όπως το KaZaA και τα Bit Torrent. Τα πλεονεκτήματα αυτής της δυνατότητας αφορούν τόσο την πλευρά των υπερ-κόμβων, όπως επίσης και αυτή των πελατών. Από την μεριά των πρώτων, ένα πλεονέκτημα είναι η εξυπηρέτηση περισσότερων πελατών, ενώ από την πλευρά των δεύτερων είναι η εξοικονόμηση χρόνου [35].

Τα θέματα που περιλαμβάνονται στον σχεδιασμό και την υλοποίηση ιεραρχικών δικτύων ομότιμων κόμβων έχουν προσφάτως μελετηθεί από διάφορους ερευνητές. Αναφορικά, μπορείτε να ανατρέξετε στο άρθρο [6] και στα συστήματα Edutella [34] και P2P-DIET [30,24].