Skype e P2P

1
Existem muitos assuntos relacionados com o Skype. Logo, esta apresentação focar-seá essencialmente nos aspectos mais importantes sobre a arquitectura da rede e as
funcionalidades do Skype.
2
3
4
PRÓS:
-Só um servidor para gerir
-Apenas um servidor para implementar
CONTRA:
-Não é adequado para serviços de tempo real (e.g., VoIP, streaming).
-Se o servidor único falhar, não há serviço
-Bottleneck do desempenho:
-É necessário atravessar vários backbones de longas distâncias
-Aumento do tempo de serviço
-Congestão da rede, no caso de múltiplos acessos simultâneos (ao mesmo servidor)
-Limitado pela largura de banda / nº utilizadores
5
-Usa muitos dos recursos subaproveitados das extremidades da internet construindo
uma rede que permite a partilha de recursos sem nenhum elemento central
autoritário.
-Os recursos nas extremidades das redes estão sempre a conectar-se ou desconectarse tendo uma conectividade intermitente.
-Fonte de informação descentralizada
6
Nos vizinhos na rede de overlay podem não ser vizinhos físicos.
Estruturada:
–Criada por processos determinísticos como DHT distributed hash table
-Dificuldade em arranjar um método eficiente para os identificadores .
Não estruturadas:
-Construção da rede com base em algoritmos aleatórios
-Cada nó tem uma lista dos nós vizinhos
-Para encontrar alguém inunda a rede com pedidos
-Desvantagens:
-Tráfego
-Os pedidos podem ser bloqueados se o nó ficar longe
7
web servidores http
8
Exemplos
-Torrent (e.g., BitTorrent)
-Ficheiro com as informações sobre as partes do ficheiro a partilhar + Lista dos
“trackers” (servidores que contêm a informação sobre a localização dos nós).
-Partilha do ficheiro entre os peers de forma distribuída a partir do critério ficheiro
mais raro.
eMule, Bitcoin
9
Num modelo não estruturado ao aumentar o número de nós perde eficiência pois há
muitas mensagens desnecessárias na rede
Por isso foi necessário arranjar uma alternativa: super nós
Tornam o sistema mais escalável
Teoria de grafos para fazer backing up matemático desta teoria
Contras: o sistema em caso de falha é tão rápido quanto a velocidade a encontrar um
super nó novamente
10
Vantagens:
-Escalabilidade (aumentando o numero de clientes aumenta o numero de servidores )
- Processamento e armazenamento no edge da rede
-Tolerância a falhas: Como todos os nós podem servir como servidores, não existe um
único ponto de falha da rede.
- Distribuição geográfica e criação de réplicas
Desvantagens:
-Auto-configurável: Dado não existir um servidor central com a informação sobre a
rede, esta necessita de desenvolver mecanismos / protocolos próprios para se
configurar.
11
12
O nome original Sky peer-to-peer reflecte a sua arquitectura híbrida entre P2P e
cliente-servidor
13
História de aquisições:
-Fundado em 2003.
-Adquirido pelo eBay em 2005 por 2,6 mil milhões USD.
-Adquirido por um grupo liderado pela Silver Lake.
-Adquirido em 2011 pela Microsoft por 8,5 mil milhões USD.
-Valor de aquisições cresce consideravelmente
-Importância crescente do serviço VoIP
-Valorização da empresa / produto no mercado.
14
15
16
17
18
Segundo a Microsoft, esta mudança deve-se a:
-Aumento do número de clientes
-Vulnerabilidade dos super-nós
O controlo dos super-nós utilizados, permite:
-Melhoria do desempenho
-Maior controlo sobre as falhas dos super-nós
-Maior facilidade na escalabilidade da infra-estrutura
19
20
-Usa pedidos HTTP para guardar no servidor os dispositivos onde está o Skype
instalado ou então para ver se existem novas actualizações.
-Utiliza TCP com apenas alguns hosts, sendo o resto UDP.
21
-NAT: Mapeamento de endereços privados em públicos.
-A presença de NAT e/ou firewall com restrições impede o estabelecimento de
ligações externas dirigidas ao cliente.
-O estabelecimento das chamadas é explicado mais detalhadamente na secção
seguinte.
STUN:
- Permite:
-Verificar a presença de uma NAT.
-Obter o par (endereço IP público, porta) público associado.
-Necessita de servidores externos (servidores STUN), situados na rede externa à
NAT.
TURN:
-Utilização em NAT’s simétricas.
-Utilizam um servidor intermediário (TURN relay) para encaminhar as ligações. Neste
caso, o servidor de relay é o super-nó.
22
23
Áudio:
-SVOPC->SILK->Opus->RFC 6716 (submetido e standardizado pelo IETF).
Vídeo:
-VP8 definição standard -> H.264 usado para 720p e 1080p HD
24
25
26
-Processo crítico mas complexo.
-Abordado apenas os aspectos mais relevantes .
-Servidor de autenticação é a única componente centralizada da rede.
-Servidor assegura que o nome do utilizador é único.
27
-A descoberta dos super-nós é realizada enviando pacotes UDP.
-O cliente repete cada passo para cada um dos super-nós contidos na HC.
-O processo termina quando o cliente Skype conseguir estabelecer uma ligação ao
super-nó.
-É nesta fase que é verificada a existência de NAT / firewall.
-Caso a firewall bloqueie ligações UDP, são utilizadas ligações TCP.
28
29
As pesquisas intermédias são guardadas numa cache.
30
-A presença de NAT e/ou firewall com restrições impede o estabelecimento de
ligações externas ao cliente.
STUN:
- Permite:
-Verificar a presença de uma NAT.
-Obter o par (endereço IP público, porta) público associado.
-Necessita de servidores externos (servidores STUN), situados na rede externa à
NAT.
TURN:
-Utilização em NAT’s simétricas.
-Utilizam um servidor intermediário (TURN relay) para encaminhar as ligações. Neste
caso, o servidor de relay é o super-nó.
31
32
33
Permite a integração do serviço com a telefonia tradicional (PSTN).
Não tem ligações de emergência, é recomendado ter uma linha analógica.
Skype Number:
-Os utilizadores podem adquirir números da PSTN e associá-los à sua conta Skype.
-O utilizador pode seleccionar qual a área geográfica a que pretende associar o
número.
-Serviço ainda não permite seleccionar áreas em Portugal.
-Permite receber chamadas originárias da rede PSTN.
Skype To Go:
-Os utilizadores podem efectuar chamadas para números da PSTN.
34
Skype Manager:
-Ferramenta baseada na web que permite a gestão de contas Skype.
Skype Connect:
-Integração do serviço Skype com um serviço VoIP existente (i.e., integração com a
PBX baseada em SIP).
35
36
37
38
39
P2P é usado quando há interacção entre utilizadores finais
Vantagens:
-Escalabilidade sem aumentar o tempo de pesquisa ou recursos dispendiosos
-Utilizam os recursos dos utilizadores finais e estes aumentam consoante aumenta a
rede
-Contorna as falhas
-Replicações
40
41
42