Abtract:

Over the last few years, Internet has experienced a significant increase in the popularity of P2P systems through the deployment of several peer-to-peer services for file-sharing, telephony, conferencing or music content distribution.

Many file-sharing protocols have been deployed, with BitTorrent making up for more than half of the total P2P traffic. The current file-sharing applications rely on central components such as central trackers (for example, The PirateBay) to carry out the peer discovery process. During periods of increased popularity for such services, these central components may be overloaded and exhibit limited scalability, potentially increasing the overall operating costs for the tracker.

Distributed Hash Tables (DHT) have been researched extensively as the core primitive for decentralized peer discovery - which ultimately aim to make the peer discovery
process more reliable and scalable. Though they have been deployed, to a certain extent, DHTs performance has been unsatisfactory, with the peer discovery process taking way too long or being unreliable.

This thesis work aims to understand some of the underlying issues with one of the most widely deployed DHT, by building an experimental framework which examines various properties of the deployed MainLine DHT. The presented framework consists of two modules which can be used by on-top-of-framework experiments, separately or in a combined manner, in order to carry out various experimentations with the deployed MainLine DHT nodes and thus investigate their behavior in more depth. The framework is easily extensible to accommodate additional functionalities.

To illustrate the usability and the potential of this experimental framework,  the framework modules are used to identify the amount of unreachable routes in the routing tables  for a set of MainLine nodes, by performing routing tables extraction and reachability check experimentations on each node. The obtained results reveal that a significant amount of nodes in the routing tables of each MainLine node are unreachable thus may contribute to the overall slow performance of MainLine DHT.

Abtract (Swedish):

Under de senaste åren har tjänster så som fildelning, telefoni, konferenser och musik lett till en kraftig ökning av peer-to-peer trafiken på Internet. Även om ett stort antal fildelningsprotokoll har lanserats så står idag protokollet BitTorrent för mer än hälften av P2P trafiken. Moderna fildelningssystem bygger oftast på en centraliserad struktur, med trackers (exempelvis ThePirateBay) som förmedlare av information om grannarna i nätverket. Under perioder med ökad last så kan de centrala komponenterna lätt bli överbelastade, vilket minskar systemets skalbarhet. Belastningen på en punkt kan också öka kostnaden och sårbarheten för hela systemet.

Distribuerade Hash Tabeller (DHT) har tidigare undersökts med målet att skapa ett system för att hitta grannar i P2P nätverken som både är tillförlitligt och skalar väl. Även om DHT baserade system har lanserats och till en viss del används i hybridlösningar så är DHT baserade system fortfarande alltför långsamma och opålitliga för att ersätta centraliserade system. 

I denna uppsats undersöker vi några av de underliggande problemen med DHT. Arbetet har huvudsakligen gjorts genom att skapa en miljö (framework) för experiment baserad på MainLine DHT systemet. Miljön vi har skapat består av två moduler som kan användas för att köra enstaka experiment, ensamma eller i kombination för att samla information från MainLine noder och därmed få mer kunskap om MainLines egenskaper.

Vi använder miljön för att undersöka hur stor andel av rutterna i nodernas routingtabller som är nåbara. Vår undersökning indikerar att en stor andel av rutterna som lagrats i MainLine noder är onåbara, och detta bidrar troligen till den dåliga prestandan som MainLine uppvisar.