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Optimisation des DHT à partir des propriétés physiques, logiques et
sociologiques des clients
Pierre Fraigniaud CNRS
LRI, Univ. Paris-Sudhttp://www.lri.fr/~pierre
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Plan
• Distributed Hash Table (DHT)• Structural properties• Sociological properties• Conclusion
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Principles of DHTs
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DHT • File, data, etc name• Typically: name space = [0,1[• h(file_name) = 0.10110001101
• User name • User name [0,1[• h(my_IP@) = 0.0011010110
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Correspondence
01Users = { }
user x Data stored by x
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Overlay network
01
x
y
zx knows the IP@ of y and z
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Lookup
01
x
h(Andrei Rublev)
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Node insertion
01Entry point
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Examples
• CAN (D-dimensional meshes)• Chord (hypercube)• Viceroy (butterfly)• D2B, Koorde (de Bruijn)• …
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Structural Properties
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Desirable properties
• Small number of hops for lookup:i.e., small diameter and efficient
routing• Quick updates: i.e., small degree• Small congestion: i.e., small probability of contention
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From the network point of view
Taking the inter-node distance in Internet into account!
It does not mean that closely related nodes must be close in the Overlay.
stretch = maxall routeslength(Internet route)
length(overlay route)
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Solution
Theorem (Abraham & Malkhi)Under some conditions on the
physical network,……there exists an overlay network
with strech 1+ε, degree and diameter O(log n).
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From the user point of view
Taking the user interests into account!
Closely related users aim at being close in the Overlay.
How to measure proximity between users?
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Requests types
• Typo: h(André Roublef) vs. h(Andrei Rublev) • Structure:
Prefix search, interval, etc• Data-base type requests
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Sociological Properties
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Connect users sharing common interets
• Gnutella enhanced with additional links…
• Every user keeps links only with users sharing common interest (cf. Maay)
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Structure of user connections
• Scale-free structure: Degree distribution = power law
Prob( deg(x)=k ) ≈ k-a
• Guided walk in scale-free graphs• Random walk• Shortest path• Neighbor with largest degree first
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Rumors and legendsPath length
Network size
Random walk
Shortest path
Neighbor withhighest degree first
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Using small world properties
• Milgram’s experiment six degrees of separation between indivitual
• Kleinberg’s augmented meshes capture this phenomenon
• DHT Symphony (!)• Why not just doing greedy routing?
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Conclusion
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Conclusion: users sociological properties seem to have more impact on DHT’s than network structural properties
Unfortunately sociological properties are difficult to model and to measure
Warning: this conclusion might be not true in other contexts, e.g., ad hoc, global computing, etc.