P2P 캐싱

P2P caching

P2P 캐싱(Peer-to-Peer caching)은 ISP(Internet Service Providers)가 P2P(Peer-to-Peer) 네트워크를 통해 전달되는 콘텐츠를 가속화하는 동시에 관련 대역폭 비용을 절감하기 위해 사용하는 컴퓨터 네트워크 트래픽 관리 기술이다.

P2P 캐싱은 원칙적으로 ISP가 웹(HTTP) 콘텐츠를 가속화하기 위해 오랫동안 사용하는 콘텐츠 캐싱과 유사하다.P2P 캐싱은 ISP의 네트워크에 흐르는 인기 콘텐츠를 임시로 저장한다.가입자가 요청한 콘텐츠를 캐시에서 이용할 수 있는 경우 캐시는 임시 저장소의 요청을 만족시켜 값비싼 전송 링크를 통한 데이터 전송을 없애고 네트워크 혼잡을 줄인다.P2P 시스템은 저작권을 침해하는 파일을 상당 부분 공유하기 때문에 이러한 접근방식은 ISP가 법률을 위반하게 할 수 있다.[1]

P2P 콘텐츠는 Zipf 유사분포를 반영해 재사용 패턴이 높아 캐싱에 잘 반응한다.[2][3][4]P2P 커뮤니티에는 Zipf의 매개변수가[4] 서로 달라 여러 번 요청되는 파일의 일부를 결정한다.예를 들어, 한 P2P 커뮤니티는 콘텐츠의 75%를 여러 번 요청할 수 있고 다른 커뮤니티는 10%만 요청할 수 있다.

일부 P2P 캐싱 기기는 또한 유튜브, 페이스북, RapidShare, MegaUpload, Google, AOL 비디오, MySpace 및 기타 웹 비디오 공유 사이트의 HTTP 비디오 스트리밍 트래픽을 가속화할 수 있다.[5]

P2P 캐싱 작동 방식

P2P 캐싱은 전문 통신 하드웨어, 디스크 스토리지 및 관련 소프트웨어를 사용하여 P2P 데이터를 위한 캐시 또는 임시 저장 공간을 생성하는 것을 포함한다.이 캐시는 인터넷 전송 링크와 함께 위치하거나 주요 집계 지점 또는 각 케이블 헤드엔드에 위치하는 ISP 네트워크에 배치된다.

일단 P2P 캐시가 설정되면, 네트워크는 파일을 직접 서비스하거나 원격 P2P 사용자에게 요청을 전달하고 동시에 다음 사용자를 위해 해당 데이터를 캐싱하는 캐시로 P2P 트래픽을 투명하게 리디렉션한다.캐싱이 어느 정도까지 이로운지는 ISP 고객의 콘텐츠 관심사가 얼마나 비슷한지에 달려 있다.P2P 시스템에서 공유되는 콘텐츠의 수가 상대적으로 적기 때문에(웹에 비해) P2P에서 사용자[4] 공유 비율의 의미, 지리적, 조직적 이해관계가 HTTP/Web 캐싱보다[citation needed] 현저히 높아질 수 있다.

P2P 캐싱은 일반적으로 DPI(Deep Packet Inspection)라고 하는 네트워크 트래픽 감시 기술과 함께 작동한다.DPI 기술은 서비스 제공업체가 네트워크를 통해 어떤 트래픽이 실행되고 있는지를 파악하고 이를 분리해 가장 효율적인 전달을 위해 처리하는데 사용된다.DPI 제품은 트래픽을 캐싱하고 가속할 수 있도록 P2P 캐싱 시스템에 P2P 패킷을 식별하여 전달한다.

Peerapp Ltd.2000년에 출원된 P2P 캐싱 기술의 첫 번째 특허를 보유하고 있다.

P2P 대역폭 문제

2008년에는 피어투피어 트래픽이 전체 인터넷 트래픽의 50%를 차지할 것으로 추정되었으며, 2008년부터 2013년 사이에 4배 증가하여 월 3.3EB 또는 월 5억 개의 DVD에 상당할 것으로 예상되었다.[7]그러나 2016년까지 전 세계 P2P 트래픽이 감소하기 시작해 2016~2021년 6% 하락세를 보이면서 이 추세는 중단됐다.[8]이러한 통계는 데이터 배포를 위해 중앙집중식 아키텍처를 사용했던 주문형 비디오 서비스의 대중화에 의해 설명될 수 있다.

P2P 트래픽이 증가하면서 ISP에 문제가 생겼다.네트워크는 P2P 트래픽으로 포화 상태가 되어 다른 유형의 인터넷 사용에 혼잡을 일으킬 수 있다.P2P 트래픽 비용은 일반적으로 판매되는 대역폭의 정액제 패키지 때문에 ISP가 이들 고객으로부터 얻는 수익 금액과 불균형하다.P2P 트래픽이 모든 가입자의 서비스를 저하시키는 것을 방지하기 위해 ISP는 일반적으로 다음 세 가지 선택사항에 직면한다.

  • 추가 대역폭 및 장비에 투자하십시오.불행히도, P2P 애플리케이션은 본질적으로 가용한 만큼의 대역폭을 소비하는 경향이 있기 때문에 대역폭을 늘린다고 해서 문제가 해결되지 않는 경우가 많다.
  • 보다 엄격한 바이트 캡, 정책 또는 P2P 트래픽 쉐이핑을 구현하여 P2P 트래픽 속도를 제한한다.어려운 점은 P2P 패킷이 특히 암호화의 도입(BitTorrent 프로토콜 암호화 등)과 함께 식별이 점점 어려워지고 있다는 점이다.교통 체증은 또한 부정적인 홍보와 고객 반응을 일으킬 수 있다.
  • P2P 캐싱의 형태를 구현한다.

캐싱은 중요한 인터넷 링크에 대한 대역폭 요구를 해제하고 캐시를 사용하여 파일 공유가 개선된 P2P 사용자 및 P2P 트래픽에서 수신되지 않은 네트워크에서 더 나은 성능을 경험하는 비 P2P 사용자 등 모든 사용자의 경험을 향상시킨다.

P2P 캐싱의 초기 채택자는 아시아, 태평양 림, 중남미, 카리브해 및 중동의 ISP로서, 가입자는 P2P 네트워크의 많은 사용자들이며, P2P 데이터를 처리하기 위한 추가 대역폭 제공은 국제 전송 링크의 비용으로 인해 매우 비용이 많이 든다.

P2P 캐싱은 특히 광대역 가입자들 사이에서 P2P 콘텐츠의 인기가 높아지고 BBC와 같은 주류 콘텐츠 제공자들에 의한 콘텐츠 유통 전략으로서 P2P가 채택되면서 전 세계 ISP와 MSO(복수 시스템 사업자)에게 점점 더 필수적인 기술이 될 것으로 예상된다.

P2P 캐싱 구현

  • PeerApp UltraBand 미디어 캐싱 소프트웨어
  • 코렐리는 커뮤니티 기반의 P2P 캐싱 시스템으로 여러 피어에서 분산 운영된다.이를 통해 고정 캐싱 인프라(예: 무선 애드혹 네트워크)를 보유하지 않는 환경에서 캐싱 서비스를 실현할 수 있다.
  • 커뮤니티 캐싱은 구조화된(DHT 기반) P2P 시스템을 위한 P2P 커뮤니티 인식 분산 캐싱 솔루션이다.P2P 커뮤니티의 고립에 따른 오버헤드 해소, 다중 커뮤니티의 콘텐츠 집계에 따른 콘텐츠 인기 상실로 인한 콘텐츠 인기도 하락 등을 완화한다.[4]

원천

  1. ^ Jacob, Assaf M.; Zoe Argento (1 Sep 2010). "To Cache or Not to Cache – That is the Question; P2P 'System Caching' – The Copyright Dilemma". Whittier Law Review. 31: 421-. SSRN 1670289.
  2. ^ Sripanidkulchai, K. "The popularity of Gnutella queries and its implications on scalability". Retrieved 6 January 2012.
  3. ^ Klemm, A.; C. Lindemann; M. K. Vernon; O. P. Waldhorst (2004). Characterizing the query behavior in peer-to-peer file sharing systems (PDF). 4th ACM SIGCOMM Conf. on Internet Measurement.
  4. ^ a b c d Bandara, H. M. N. Dilum; A. P. Jayasumana (June 2011). Exploiting communities for enhancing lookup performance in structured P2P systems. IEEE Int. Conf. on Communications (ICC '11). doi:10.1109/icc.2011.5962882.
  5. ^ "Archived copy". Archived from the original on 2010-06-09. Retrieved 2010-05-23.{{cite web}}: CS1 maint: 타이틀로 보관된 사본(링크)
  6. ^ 미국 특허 번호 7,203,741 B2
  7. ^ Cisco. "Approaching the Zettabyte Era". Cisco. Retrieved 6 January 2012.
  8. ^ Cisco. "Cisco Visual Networking Index: Forecast and Methodology, 2016–2021". Cisco. Retrieved 17 August 2018.
  9. ^ 가레스 타이슨, 안드레아스 마우테, 세바스티안 카우네, 무 무, 토마스 플라게만.Coreli: 커뮤니티 네트워크에서 지연 시간에 의존하는 컨텐츠 지원을 위한 피어 투 피어 다이내믹 복제 서비스 : CS1 maint: 제목으로 보관된 복사본(링크)