Simulação de sistemas P2P e estudo do seu tráfego característico

Abstract

A Internet nasceu no final dos anos 60 como solução para as necessidades de incremento da capacidade computacional. Desde então, surgiu um vasto número de aplicações de comunicação e distribuição de dados, tais como a World Wide Web e as aplicações Peer to Peer (P2P), que contribuíram para a generalização da utilização da Internet, tornando-a no principal meio de divulgação/partilha de informação. Na última década, as redes P2P e em particular os sistemas de partilha de ficheiros tiveram um crescimento exponencial na sua utilização, sendo responsáveis por cerca de 80% do volume de tráfego Internet actual. Estes valores são incomportáveis para as actuais infra-estruturas de rede, inviabilizando qualquer garantia de qualidade de serviço por parte dos ISPs mundiais. Assim, afigura-se fundamental a análise e caracterização do tráfego gerado por aplicações P2P, como base ao desenvolvimento de ferramentas que limitem a largura de banda utilizada. Neste documento encontra-se descrito o conjunto de actividades desenvolvidas com vista a esse objectivo: Estudo das aplicações P2P de partilha de ficheiros e respectivos protocolos; Identificação das aplicações Internet com maior utilização ou responsáveis por volume de tráfego elevado; Realização de ensaios de características semelhantes para a captura e análise de tráfego gerado por diversas aplicações: bitTorrent, eMule, Shareaza, youTube, Skype, etc. A ferramenta TSTAT (TCP Statistic and Analysis Tool) permitiu a geração de dados estatísticos, com base nos resultados das capturas. Contudo, o elevado número de parâmetros presente nestes dados estatísticos invalida qualquer tentativa de análise gráfica no sentido da identificação de características próprias de cada aplicação. A Análise de Componentes Principais (PCA) é uma técnica vulgarmente usada na compressão de dados, que permite a redução de dimensionalidade de um conjunto, mantendo as características do conjunto original. Com base no resultado da Análise de Componentes Principais foi desenvolvido e testado um método de identificação de padrões de tráfego únicos. Os resultados obtidos provam que o tráfego gerado por cada uma das aplicações P2P analisadas apresenta características únicas, que possibilitam a sua identificação no tráfego Internet global.