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Bit-Torrent em redes locais: Solução para transferir imagens de instalação

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Se usamos Bit-Torrent para transferir, pela Internet, imagens de DVDs de Linux e outros conteúdos, por que não usarmos esse protocolo para transferir grandes massas de dados entre vários computadores …

Se usamos Bit-Torrent para transferir, pela Internet, imagens de DVDs de Linux e outros conteúdos, por que não usarmos esse protocolo para transferir grandes massas de dados entre vários computadores numa rede local? Essa é a proposta desse trabalho, apresentado no 11o Fórum Internacional de Software Livre (FISL), entre os dias 21 e 24 de julho de 2010.

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Transcript

  • 1. Bit-Torrent em redes locais Ricardo Jurczyk Pinheiro Solução para transferir imagens de instalação
  • 2. Objetivo da palestra <ul><li>Altamente experimental. </li><ul><li>Cuidado! Se sacudir, explode!
  • 3. Nada de perguntas escabrosas! </li></ul><li>Será que funciona mesmo?
  • 4. Motivação – Arrumar uma maneira mais eficiente de compartilhar arquivos grandes numa rede esparsa, de forma eficiente e principalmente... Rápida. </li></ul>
  • 5. E quem é esse chato? <ul><li>Professor: </li><ul><li>FAETEC (desde 1999).
  • 6. Faculdades (UERJ, UniverCidade, Paraíso). </li></ul><li>Matemático e professor de matemática, pela UFRJ.
  • 7. Mestre em Ciência da Computação, pela UFF.
  • 8. Unix desde 1991, Linux desde 1998. </li></ul>
  • 9. Esse cara entende de Linux? <ul><li>Entusiasta do software livre: </li><ul><li>Conectiva, Red Hat, Fedora, Ubuntu, Gentoo, OpenWRT, Debian, CentOS... Tem prompt, estamos chegando junto! </li></ul><li>Palestrante no 5o Fórum de SL do RJ (2007) e no 6o CONISLI (2008).
  • 10. Membro do colegiado do curso de Tecnologia em Redes da UniverCidade.
  • 11. Colunista ( polêmico ) do site Guanabara.info. </li></ul>
  • 12. Protocolo Bittorrent <ul><li>Criado por Bram Cohen, em 2003. </li><ul><li>Objetivo original: distribuir imagem ISO de distros Linux. </li></ul><li>Maximiza a velocidade de transferência dividindo um arquivo grande em pedaços, e cada parte pode ser recebida a partir de diferentes clientes.
  • 13. Objetivo: Replicar um arquivo grande por vários clientes. </li></ul>
  • 14. Download - forma “tradicional” <ul><li>Um servidor fornece o arquivo.
  • 15. Vários clientes recebem esse arquivo. </li><ul><li>Desempenho máximo limitado pelo número de clientes - “gargalo”.
  • 16. Perda de robustez – se o servidor “cai”, perde-se o acesso ao arquivo. </li></ul></ul>
  • 17. Download em redes P2P <ul><li>Usa um programa para achar quem fornece o arquivo desejado.
  • 18. Resolve (em parte) o problema da robustez, e diminui o “gargalo”. </li><ul><li>Se só um cliente fornecer o arquivo desejado, o problema continua. </li></ul></ul>
  • 19. Como funciona? (Sim, tem gente que não sabe...) <ul><li>O arquivo é logicamente dividido em pedaços de 256 Kb, em média.
  • 20. Uso de arquivos .torrent como apontadores.
  • 21. O tracker (num servidor) aponta outros clientes (seeders e leechers) que baixam o mesmo arquivo.
  • 22. O leecher baixa diferentes partes, de diferentes origens, e envia o que já recebeu para outros leechers. </li></ul>
  • 23. Vantagens <ul><li>Sem filas de envio.
  • 24. Otimiza o desempenho geral da rede.
  • 25. Quanto mais usuários, mais largura de banda disponível.
  • 26. Segurança – só fornece os arquivos que estão indicados no arquivo .torrent.
  • 27. Sem sobrecarga no servidor central – pode até deixar de fornecer o arquivo. </li></ul>
  • 28. Desvantagens <ul><li>Falta de anonimato – melhora se usar criptografia, mas o desempenho cai.
  • 29. Leechers que “abandonam o barco” - Pessoas que baixam o arquivo e não continuam fornecendo-o – a longo prazo o arquivo deixa de estar disponível. </li><ul><li>Em termos de downloads, arquivos .torrent tem vida curta. </li></ul></ul>
  • 30. Glossário <ul><li>Hash – Código verificador de cada bloco - garante a integridade do arquivo.
  • 31. Tracker – daemon que roda num servidor, fazendo o papel de “ponteiro” para os clientes.
  • 32. Leecher – cliente que está baixando o arquivo.
  • 33. Seeder – cliente que já baixou todo o arquivo e continua fornecendo-o. </li></ul>
  • 34. Crescimento <ul><li>2001: Primeiros rascunhos do protocolo.
  • 35. 2003: Primeiro cliente, em Python.
  • 36. 2005: 30% do tráfego da Internet. </li><ul><li>60% - vídeos: 46% - filmes e TV. </li></ul><li>2010: 55% do tráfego de Internet (estimativa). </li><ul><li>Tráfego médio por usuário: 25 Gb/mês.
  • 37. Tráfego mundial por mês: 1 Exabyte = 2 60 bytes. </li></ul></ul>
  • 38. Mitos sobre o Torrent <ul><li>“ O Torrent está acabando com o cinema.” </li><ul><li>Crescimento no faturamento dos cinemas em 5 anos: De US$ 23,1 bi para US$ 29,9 bi. </li></ul><li>“ O Bittorrent é rastreado, você pode ser preso por isso.” </li><ul><li>É possível achar o IP, data, horário do download e informações do provedor usado pelo usuário. Mas só quando o arquivo é muito grande. </li></ul></ul>
  • 39. Problema (o local) <ul><li>Escola Técnica Estadual República. </li><ul><li>Rede FAETEC (Rio de Janeiro)
  • 40. Mais de 4000 alunos, em 6 cursos técnicos.
  • 41. Cerca de 250 computadores.
  • 42. 130 computadores em 10 laboratórios de informática e 1 laboratório de montagem e manutenção.
  • 43. Windows e Linux em (quase) todos os desktops, e Linux nos servidores. </li></ul></ul>
  • 44. Problema (a imagem de instalação) <ul><li>Uso nas máquinas da escola. </li><ul><li>8 imagens diferentes.
  • 45. 4 imagens de instalação de laboratório. </li><ul><li>Exatos 9,4 Gb (386 partes de 25 Mb cada).
  • 46. Windows (XP SP3) e Linux (Ubuntu 10.04).
  • 47. Mais de 40 programas para uso em aula, de diferentes licenças (sim, tem pirataria). </li></ul></ul></ul>
  • 48. Problema (estrutura de rede) <ul><li>10 laboratórios de informática interligados entre si – Gigabit Ethernet.
  • 49. 13 máquinas por laboratório – Fast Ethernet.
  • 50. Em condições normais: </li><ul><li>13 máquinas descem e restauram a imagem em 30 minutos, em média.
  • 51. 10 laboratórios prontos em 6 horas, em média. </li></ul></ul>
  • 52. Solução padrão <ul><li>Uso de FTP.
  • 53. 4 servidores fornecem as imagens.
  • 54. Script escolhe o servidor (round-robin), e baixa a imagem. </li></ul>
  • 55. Telas do script
  • 56. Critérios do teste <ul><li>Máquinas usadas: 3 (três) </li><ul><li>2 desktops, 1 netbook. </li></ul><li>Rede: Fast Ethernet </li><ul><li>Roteador: Linksys WRT54GL com OpenWRT 8.09 (Kamikaze) </li></ul><li>Arquivos: </li><ul><li>1024 arquivos gerados com /dev/urandom (total de 1 Gb).
  • 57. 1 arquivo com 1 Gb. </li></ul></ul>
  • 58. Critérios do teste (cont.) <ul><li>Testes: </li><ul><li>2 tipos de arquivos.
  • 59. 1 máquina ou as 3, simultaneamente. </li><ul><li>Transferência via FTP (vsftpd e ncftpget)
  • 60. Transferência via bittorrent (Bti-Tracker e ctorrent) </li></ul></ul><li>Cada teste foi executado 5 vezes.
  • 61. Tomada de tempo obtida com o comando time. </li></ul>
  • 62. Gráficos – FTP – 1 máquina
  • 63. Gráficos – FTP – 1 máquina
  • 64. Gráficos – FTP – 3 máquinas
  • 65. Gráficos – FTP – 3 máquinas
  • 66. Sobre o torrent <ul><li>Ferramentas usadas: </li><ul><li>Tracker: btitracker.
  • 67. Criação do torrent: mktorrent.
  • 68. Cliente torrent: ctorrent.
  • 69. Medição de tempo: time. </li></ul><li>Arquivos torrent: </li><ul><li>4096 hashes.
  • 70. Divisão em pedaços de 256 Kb cada. </li></ul></ul>
  • 71. Gráficos – torrent – 1 máquina
  • 72. Gráficos – torrent – 1 máquina
  • 73. Gráficos – torrent – 3 máquinas
  • 74. Gráficos – torrent – 3 máquinas
  • 75. Comparativo – FTP e torrent – 1 máquina
  • 76. Comparativo – FTP e torrent – 1 máquina
  • 77. Comparativo – FTP e torrent – 3 máquinas
  • 78. Comparativo – FTP e torrent – 3 máquinas
  • 79. Comparativo – FTP e torrent - médias
  • 80. Comparativo – FTP e torrent - médias
  • 81. Conclusões <ul><li>1 máquina: Desempenho pouco pior do que o FTP (perto de 10% mais lento).
  • 82. 3 máquinas simultâneas: Desempenho melhor (algo como 35% mais rápido).
  • 83. Tendência de melhora com o uso de mais máquinas (o quanto vai cair o tempo?).
  • 84. Facilidade com o uso da linha de comando, “ que é o maior barato ” (Estúdio Livre). </li></ul>
  • 85. Perspectivas <ul><li>Mais testes com mais máquinas.
  • 86. Implementação no sistema em uso no trabalho </li><ul><li>Script de geração e restauração implementado dentro de uma versão customizada do System Rescue CD. </li></ul><li>Pensar sobre o uso de torrents trackerless. </li></ul>Dominação mundial (ops, isso ainda não!).
  • 87. Dúvidas? [email_address] Momento jabá: http://retrocomputaria.blogspot.com
  • 88. Fim! Por enquanto... Maiores novidades para breve! Questão legal: <ul><li>Esta apresentação é distribuída segundo a licença Creative Commons ShareAlike 2.5 (http://u.nu/97ied) , logo: </li><ul><li>Pode copiar, distribuir, exibir, etc., e criar derivações.
  • 89. É obrigatório dar crédito ao autor original (ou seja, eu).
  • 90. Não é possível usá-la comercialmente.
  • 91. A licença é viral, se mantém para trabalhos derivados.
  • 92. Procure por uma cópia dessa apresentação futuramente em http://www.slideshare.net. </li></ul></ul>

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