P2P Networking and Applications

Copyright Page......Page 1
Dedication......Page 2
Preface......Page 3
About the Authors......Page 6
The Rise of P2P File-Sharing Applications......Page 7
Voice over P2P \0嘀漀倀㈀倀......Page 10
P2PTV......Page 11
P2P Overlays and Network Services......Page 14
Impact of P2P Traffic on the Internet......Page 16
P2P from the End User\'s Perspective......Page 17
P2P Strengths and Benefits......Page 18
The P2P Value Proposition......Page 20
Revenue Models and Revenue Collection......Page 21
P2P Application Critical Mass......Page 22
VoP2P......Page 23
File Sharing......Page 25
Social Impact......Page 27
Technology Trends Impacting P2p......Page 28
Further Reading......Page 29
The User View......Page 31
P2P Beyond the Desktop Computer......Page 32
Overlay View......Page 34
Principles of the P2P Paradigm......Page 35
Overlay......Page 37
Graph Properties......Page 39
Object Storage and Lookup......Page 40
A Design Space Perspective......Page 41
Routing Geometries and Resilience......Page 42
Churn and Maintaining the Overlay......Page 43
Locality......Page 45
An Implementation Perspective: Overlayweaver......Page 47
Summary......Page 49
For Further Reading......Page 50
Connecting Peers on a Global Scale......Page 51
Flooding and Expanding Ring......Page 52
Random Walk......Page 55
Random Graphs......Page 56
Power-Law Random Graphs......Page 57
Scale-Free Graphs and Self-Similarity......Page 58
Social Networks and the Small-World Phenomenon......Page 60
FastTrack......Page 61
Freenet......Page 62
Techniques......Page 67
Case Study: Gia......Page 68
Using Similar Interests Among Peers......Page 70
Tribler......Page 71
INGA......Page 73
Local Minima Search......Page 75
Unstructured Distributed Hash Table......Page 76
OverlayWeaver Routing Layer......Page 78
For Further Reading......Page 79
Motivation and Categories......Page 80
Roadmap for the Chapter......Page 82
PRR......Page 84
Tapestry......Page 87
P-Grid......Page 89
Pastry......Page 90
Chord......Page 91
DKS\0一Ⰰ欀Ⰰ昀......Page 93
Chord......Page 94
Features of Constant Degree Graphs......Page 96
Ulysses......Page 98
Cycloid......Page 99
Content Addressable Network \0䌀䄀一......Page 100
Kademlia......Page 102
Multihop Versus One-Hop......Page 104
OneHop......Page 105
Analytical Performance Bounds......Page 106
Measurement Through Simulation......Page 108
Surveys and Frameworks......Page 109
Routing and Geometry in Computer Networks......Page 110
Peer Churn......Page 111
Opportunistic Maintenance......Page 113
Pastry......Page 114
New Peer Joining......Page 116
Existing Peer Leaving Voluntarily......Page 117
New Peer Joining......Page 118
Peer Departing \0䘀愀椀氀甀爀攀......Page 119
Koorde......Page 120
New Peer Joining......Page 121
Cycloid......Page 122
EpiChord......Page 123
D1HT......Page 125
The Network Model......Page 127
Stochastic Model for Long-Range Connections......Page 128
Maintenance of Long-Range Connections......Page 129
Federated Overlay Topologies......Page 130
Universal Overlay......Page 132
Hierarchical Overlays......Page 133
Hierarchical Group Management......Page 134
Concentric Nested Rings......Page 135
New Peer Joining......Page 136
For Further Reading......Page 137
P2P Building Blocks......Page 139
Network Programming......Page 142
General Protocol Issues......Page 143
Unstructured Overlay: Gnutella......Page 144
BitTorrent......Page 148
Structured Overlays......Page 150
How NAT Effects P2P Connectivity......Page 152
NAT Traversal......Page 154
NAT Traversal with ICE......Page 155
Overview......Page 157
Network Capacity......Page 158
Finding a Rendezvous Peer......Page 159
Merging Partitions......Page 160
Peer Identity......Page 161
Peer Overlay......Page 162
Grouping......Page 163
Identity Management......Page 164
For Further Reading......Page 165
Overview......Page 166
Centralized Indexing......Page 167
Localized Indexing......Page 169
Hybrid Indexing......Page 170
Searching in a Flat DHT......Page 171
Discussion......Page 172
Flooding-Based Search......Page 173
Guided Search......Page 174
Hybrid-Based Approaches......Page 175
Range Queries......Page 176
Range Queries in DHTs......Page 177
Skip Graphs......Page 178
Semantic Search in Structured Overlays......Page 179
Semantic Search in Unstructured Overlays......Page 181
DiffSearch......Page 182
Content-Based Search......Page 183
For Further Reading......Page 184
Content Delivery......Page 185
Various Delivery Methods......Page 186
Topology Constraints......Page 187
Characteristics of Content Flow Control Strategy......Page 188
P2P Caching......Page 189
Data Consistency and Synchronization......Page 193
Cache Replacement Policies......Page 194
PeerOLAP......Page 195
FastTrack Cache Replacement......Page 196
Content Pull and Content Push......Page 197
Push-Pull Gossiping......Page 198
CoolStreaming......Page 199
Hybrid CDN and P2P Architectures......Page 200
Case Study......Page 201
Summary......Page 203
For Further Reading......Page 204
Popular Peercasting Applications......Page 205
Terminology......Page 206
P2p streaming......Page 208
IP Multicast vs. Overlay Multicast......Page 211
Hybrid Multicast......Page 215
Proxy-Based Overlay Multicast......Page 216
OM Groups and OM Sessions......Page 217
Group Management......Page 218
Message Dissemination......Page 220
Categorization of OM Systems......Page 221
Improving OM Performance......Page 223
Summary......Page 229
For Further Reading......Page 230
Motivation......Page 231
Basic Properties of Network Embedding......Page 236
Lipschitz Embedding......Page 238
Internet Coordinate Systems......Page 239
Systems Using Lipschitz Embedding and Matrix Factorization......Page 243
Systems Using Numerical Optimization......Page 244
Multiresolution Rings......Page 248
Ring Membership Management......Page 249
Closest-Node Discovery......Page 250
Accuracy and Overhead......Page 251
Summary......Page 254
For Further Reading......Page 255
applied......Page 256
Service Orientation......Page 258
Domain Name Service......Page 259
DDNS......Page 260
Resilient Overlay Network......Page 263
Bandwidth-Aware RON......Page 265
Overview......Page 267
OverQoS......Page 269
QRON......Page 270
Wide Area Service Discovery......Page 271
Location-Based Service Discovery......Page 272
Churn and Index Availability......Page 273
Index Load and Object Popularity......Page 275
Beehive......Page 276
Service Composition......Page 277
Summary......Page 278
For Further Reading......Page 279
From Voip to VoP2P......Page 280
VoIP Elements......Page 281
Mapping VoIP Elements to a VoP2P Overlay......Page 282
Types of Relays......Page 283
Relay Selection and Discovery......Page 284
Overview......Page 286
Dimensionality......Page 287
Example Peer Features......Page 288
Case Study: Skype......Page 290
Overview......Page 292
Hip-Hop......Page 293
Address Settlement by Peer-to-Peer......Page 295
Reload......Page 296
Summary......Page 297
For Further Reading......Page 298
Impact of Mobile Devices on P2P Overlays......Page 299
Roaming and Node Lifetime......Page 300
Growing Mobile Peer Frequency......Page 302
Mobile IP Support......Page 303
Stealth Nodes......Page 304
Bristle......Page 305
Warp......Page 306
Multihomed Peers......Page 308
Accordion......Page 309
Overview......Page 311
Mobile Hash Table......Page 312
MADPastry......Page 314
Other P2P MANET Designs......Page 315
For Further Reading......Page 317
Introduction......Page 318
Classifications of Attacks......Page 319
Classification by Target Functional Layer......Page 320
The P2P Security Gap......Page 321
Sample Attacks and Threats......Page 322
Sybil Attacks......Page 325
More on DDoS......Page 326
Cryptographic Solutions......Page 327
DoS Countermeasures......Page 328
Secure Routing in Structured P2P......Page 329
Secure nodeId Assignment......Page 330
Secure Message Forwarding......Page 331
Auditing and Incentives......Page 332
Trust and Privacy Issues......Page 333
Architecture......Page 334
Reputation......Page 335
Privacy......Page 336
Case Study: Pollution in File-Sharing Systems......Page 337
Summary......Page 338
For Further Reading......Page 339
Introduction......Page 340
Overlay Dimensions Impacting Manageability......Page 342
Managed Overlay Model......Page 344
Role of the Overlay Operator......Page 345
Service Assurance......Page 346
Managing a Resilient Overlay Network......Page 347
Managing a Distributed File Storage Service......Page 349
Integration with Peer State and Event Detection......Page 351
Reaching All Peers......Page 353
Aggregating Data Collection for Performance Management......Page 354
P2P Traffic in the ISP Network......Page 356
P4P......Page 357
For Further Reading......Page 358
Glossary......Page 360
References......Page 365
B......Page 396
C......Page 397
D......Page 398
G......Page 400
H......Page 401
K......Page 402
M......Page 403
N......Page 404
O......Page 405
P......Page 406
R......Page 407
S......Page 408
T......Page 410
W......Page 411
Z......Page 412