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    Revista de Información, Tecnología y Sociedad

    Print version ISSN 1997-4044

    RITS  no.7 La Paz Nov. 2012

     

    Artículo

     

    MejorarP2Pen Cloud Computingbasadoen el rendimiento

     

     

    Limber Vladimir Zenteno Huarachi
    Universidad Mayor de San Andrés
    Facultad de ciencias puras y naturales
    Carrera de Informática
    Simulación de Sistemas
    vladiz_h@hotmail.com

     

     


    RESUMEN

    Desde su aparición, la tecnología peer to peer ha dado paso a la creación de diversas aplicaciones para la transmisión. Hoy en día la computación en la nube ofrece diferentes modelos de servicios a los usuarios finales como base para su éxito. En este trabajose proponeunirpeer-to-peer y la computación en la nubeennueva realizaciónarquitectónica de unareddistribuidade computación en la nube, de una manera centralizada y distribuida. Esta arquitecturaune nubes privadasy públicas yestá destinada a unuso comercial,pero almismo tiempoescalablepara ofrecer laposibilidaddeusosin fines de lucro. Con el fin deaprovechar elparadigma de la nubeyhacermáseficientela transmisión de datos.

    Palabras clave

    P2P, cloudcomputing, transmisión.


     

     

    1.  INTRODUCCIÓN

    Hoy en día nos encontramos en los primeros pasos de la computación en la nube, ya que recientemente se ven por internet distintos servicios basados en el cloudcomputing, las ventajas son claras ya que permite ahorrar la utilización de recursos tanto en hardware, al no tener que contar con discos de almacenamiento masivo, y software ya que no es necesario tener a disposición programas ya que la nube nos da la facilidad de acceder a los programas a través de internet.

    Pese a muchas facilidades que brinda el cloudcomputing, aún nos encontramos en un modelo tradiciona, cliente-servidor, ya que al hablar del cloudcomputng nos referimos a un "servidor", en realidad un conjunto de servidores, que a pesar de que el cloudcomputing es una evolución de los modelos cliente-servidor tradicionales, continua siendo un "recurso centralizado". Entonces para cambiar este concepto de centralización en este modelo aplicamos el concepto de P2P (peer to peer), que se basa en la descentralización ya que los usuarios actúan como clientes o como servidores, entonces no se depende de un único servidor.

     

    2.  REAPARICIÓN DEL P2P

    [3] En realidad el P2P nunca desaparecio. Megaupload y en concreto MegaVídeo supuso que los nuevos internautas se olvidaran un poco del P2P. Entonces ya no era necesario descargar un video y esperar largo tiempo, cuando se lo podía ver por internet.

    Incluso aunque la calidad no sea la deseada, era divertido saber que teníamos al alcance de la mano la película del momento.

    Pero luego del cierre de Megaupload, se volvió a la realidad, ya nadie podía acceder a esos privilegios, entonces damos media vuelta y volvemos al P2P, pero ya no con el concepto de antes si no una arquitectura que también utiliza los conceptos de cloudcomputing. Para comprenderlo mejor imaginemos lo siguiente:

    Necesito una película una película, para la cual no quiero usar mi ordenador para descargarla, por el contrario quiero que se descargue en un servidor de internet al cual yo tenga acceso y pueda hacer streaming del contenido descargado. Luegohacerme amigo de otros usuarios de este sistema y compartir con ellos mis películas y que, ellos, a su vez, compartan conmigo las suyas. Entonces se tiene un P2P mejorado pero con la utilización del cloudcomputing.

     

    3. USO DE P2P EN CLOUD COMPUTING

    [4] La idea de utilizar la tecnología P2P, en lugar del modelo cliente-servidor, en cloudcomputing no es nada nuevo. Se ha discutido y debatido en la academia hallwaysof desde hace bastante tiempo. De hecho, algunos proveedores de almacenamiento en la nube ya están utilizando esta tecnología. P2P que facilita un gran ajuste para los sistemas de almacenamiento en la nube que ofrecen la fiabilidad que tanto necesitan. Otro ámbito en el P2P son las redes de distribución de contenido (CDN), que se utilizan como una extensión de las ofertas de almacenamiento en la nube. Se ha establecido que el uso de códigos de ErasureResilientes ([6] canal de borrado binario) en P2P y sistemas basados en la nube mejora en gran medida la fiabilidad de almacenamiento en la nube y también elimina la necesidad de servidores redundantes y copias de seguridad. También son muy eficaces contra ataques maliciosos, por lo tanto, ofrece mayores niveles de seguridad. P2P en la parte informática no es algo totalmente nuevo. Es una extensión del modelo de computación distribuida. Es posible construir una nube que se sustente de los ciclos de CPU ociosos de escritorios y, los servidores de algunos de los centros de datos empresariales. Esta tecnología P2P subyacente puede ser enmascarado con una "fábrica" que podría ofrecer una percepción de un recurso de computación centralizada. Bueno, esa nube P2P no se puede construir en la parte superior de nodos desprovistos solo si hay la necesidad de un enfoque híbrido que contiene servidores de administración, mensajería, vigilancia, etc (muy similar a cómo se hace para Skype).

    La arquitectura P2P brinda una gran ventaja en la velocidad y transmisión de datos, y es innegable si hablamos de seguridad ya que es un servicio totalmente descentralizado, claro es el ejemplo de Skype.

    [1] No existe duda de que la tecnología P2P logro atraer, como muchas aplicaciones, topologías y protocolos,que han marcado su madurez en los últimos años. Implementado como una superposición organizada con el fin de superar las limitaciones basadas en CS (Cliente-Servidor) de ancho de banda, P2P atraído varias fuentes abiertas y diseños comerciales para el intercambio de contenido, demanda sobre video (VoD) y el streaming en vivo. Esto ha demostrado que P2P es el modelo de mayor contribución para la escalabilidad y robustez. BitTorrent como un pionero en esta área, sigue siendo líder entre los P2P para compartir archivos y aplicaciones. La computación en nube trae en juego el modelo centralizado virtual. La escalabilidad y robustez de la infraestructura en la nube ofrecida por los principales proveedores de la nube como Amazon, Google, IBM, Oracle, aprovechan diversas aplicaciones comerciales para moverse en la nube.

     

    4. SISTEMAS EXISTENTES

    [2] Hoy en día un solo servidor tiene la capacidad de manejar las múltiples solicitudes del usuario. El propósito del servidor es procesar todas las peticiones de los usuarios en paralelo, por lo que da lugar a un aumento en el tiempo de procesamiento de los servidores. Esto puede llevar a la perdida, demora y ocasionar daño en los datos. Al hacer esto, el servidor procesa la consulta no puede hacerla desde el usuario de una manera adecuada. Así que el tiempo de procesamiento sea mayor. Entonces se ocasiona el tráfico y la congestión. Para superar los problemas aplicamos el concepto cloudcomputing. Seproponeuna arquitectura híbridapara la transmisiónde datos.

    La arquitecturase aprovecha de lainfraestructura deCliente-servidorescalable quefacilita el despliegue deserviciosestables y robustos. Una ideaes ofrecer alos usuarios lainfraestructura en la nube, tales como servidoresautónomos (AS) o ISPs, desplegado comouna aplicación de servicioweben la nube.

    4.1 Almacenamiento P2P

    Se trata dela creación de redeses unmétodo de entrega deservicios informáticos en redenla que los participantescomparten una parte desus recursospropios, comola potencia de procesamiento, almacenamiento en disco, ancho de banda de la red,como impresoras.Tales recursosson proporcionados directamenteaotros participantes sinintermediariosmáquinas de la redo servidores. [2] Los participantes de la red P2P son proveedoresy consumidores deservicios de redde forma simultánea, lo que contrasta con los modelosde otros servicios, como el tradicional cliente-servidor, donde los clientes sóloconsumen recursosdel servidor.P2Pes un gran ajustepara los sistemas dealmacenamiento en la nubeque ofrecenla fiabilidadque tanto necesitan.Proporcionauna mayor fiabilidaddela nube decliente-servidor. Laspolíticas de almacenamientodeP2Pdiceque:El costo para elsistemaP2Pserá menorsi seasignaarchivos de gran tamañoa los usuariosque no pueden valersey asignaarchivos más pequeñosa los usuarios fiables.Los usarios no fiablesse les permitedistribuir menos, yusuarios fiablesse les debe permitirdistribuir más.

    Un ejemplo de almacenamiento P2P es [5]Wualaun servicio de almacenamiento online y multiplataforma que se basa en P2P, y que sus creadores describen como un "servicio de almacenamiento social", debido a su naturaleza distribuida.Desarrollado por Caleido, una compañía suiza, Wuala ha sido probado muy exhaustivamente durante varios meses en fase beta, en los cuales ha logrado obtener una manera de trabajo que le vuelve prácticamente "invisible" para los usuarios, que sentirán estar trabajando con sus ficheros locales.

    A diferencia de otros sistemas de almacenamiento, en Wuala no almacenarás ningún fichero en sus servidores. De echo ellos no te proveen de ningún espacio, sino que todos tus archivos son encriptados y almacenados en la red P2P formada por todos los usuarios de Wuala. Y son duplicados en varios puntos de esa red, de modo que no tendrás problema en recuperarlos cuando lo precises.Además de este enfoque interesante y distinto, Wuala está basado en Java y ello le vuelve una aplicación multiplataforma. Aunque si no deseas realizar ninguna descarga puedes trabajar desde la interfaz web, que muestra un correcto diseño y una buena agilidad.

     

    5. SISTEMA PROPUESTO

    [2] A continuación se presenta un diseño de la nueva arquitecturade almacenamiento denubebasado enP2P.Un grupoconsiste en unasola base de datosy varios servidores a los cuales acceden varios clientes.ServidoresSegmento almacenanpedazosen discos localesy leen oescribenpedazos de datosespecificados porun identificador defragmentoy el rangode bytes.Labase de datos mantienetodos los metadatosdel sistema de archivos. Cuando uncliente quierevisitar algunosdatos en un servidorsegmento, primero envíanuna solicitud,ylabase de datos entoncesdirige al segmento correspondientey la ubicacióndelas réplicas.De ahí que lascargas de procesamientode los servidoresestán equilibradas.

    En la arquitectura (ver figura 1) se tiene un Cliente, Gateway, servidor-segmento.


    Figura 1: Arquitectura del sistema

    El cliente se diseña para obtener los datos de la plataforma, ingresa mediante un usuario y una contraseña para mantener la seguridad en el sistema. El cliente puede enviar cualquier solicitud a través de la puerta de enlace (gateway).

    El Gateway esta entidad puedetransferir la peticióno la respuestaentrelaaplicación de clientecon la red ypuede conducirlapeticiónal nodo más cercanoenla red.Este es el móduloimportanteque actúacomo intermediarioentre el cliente yel servidor. Serecibela solicitud del clientey enviar lasolicitud al servidormás cercanotrozoy luegorecibelosmensajes de respuesta desdeel servidor yrenvía el mensajealclientecorrespondiente, o sea, el solicitante.

    El servidor-segmento se sirvecomo nodode datos de recursosy el nodoP2P.El servidor tiene tresmódulos de funcióncon interfacesseparadas. En la arquitectura (ver figura 1) se puede ver: Módulo de índice,se hace cargode una parte delíndiceglobal de recursosque se asigna. Módulo deRuta; aprobar unasolicitud de búsquedaenuna tabla deenrutamiento desaltosiguiente, y Módulo de datos, proporcionan la fuente de datosalmacenados enel equipo localantes de unaaplicacióncliente puedehacer su trabajo,bloques de datos yla réplicacorrespondiente debe sersubidosa los servidores. Entonces ¿Cómo seleccionarlos servidoresdealmacenamiento con la plataforma decloudcomputingtradicional?

     

    6.  CONCLUSIÓN

    Se propone emplear una arquitectura de cloudcomputing basada en P2P con el propósito de distribuir el almacenamiento de datos, descentralizando el procesos, ya que como se dijo anteriormente el cloudcomputing mantiene una estructura centralizada, cliente servidor. El P2P otorga el uso eficiente de los recursos ya que realiza una operación de vigilancia para averiguar los mejores servidores dentro de la red, en el sentido de que servidores pueden otorgar con mayor eficiencia la solicitud de los clientes, entonces evitamos los denominado cuellos de botellas, planteados en la mayoría de las comunicaciones cliente-servidor. Entonces el P2P proporciona un acceso más rápido, ofreciendo mayor escalabilidad, capacidad de administración, tolerancia a fallos, mejor rendimiento, en resumen un eficiente manejo de los recursos y la carga a la que están sujetos los servidores.

     

    7.  REFERENCIAS

    A Novel P2P and Cloud Computing Hybrid Architecture forMultimedia Streaming with QoS Cost Functions: http://oa.upm.es/7069/2/INVE_MEM_2010_74256.pdf        [ Links ]

    Improving P2P in Cloud Computing based on Performance http://www.ijcaonline.org/nccse/number2/SPE163T.pdf        [ Links ]

    Put. IO Player: EkMegaVideo Personal: http://putioplayer.blogspot.com/2012/02/introduccion.html        [ Links ]

    Rethinking cloud computing - From Client/server to P2P http://es.scribd.com/doc/17158621/Rethinking-Cloud-Computing-From-Client-Server-to-P2P        [ Links ]

    Wuala, almacenamiento P2P: http://www.visualbeta.es/5377/aplicaciones-web/wuala-almacenamiento-p2p/        [ Links ]

    Erasure code: http://en.wikipedia.org/wiki/Erasure_code        [ Links ]