Benchmarking Platform for Peer-to-Peer Systems (Benchmarking Plattform für Peer-to-Peer Systeme)

The benefits of the peer-to-peer paradigm have been proven through various applications besides file sharing. The requirements for the design of peer-to-peer overlay networks vary according to its purpose. In order to compare existing overlay networks and determine their suitability for specific purposes, requirements are defined with abstract quality attributes. Once the benchmarking set (quality attribute, metrics, and scenarios) is identified, experiments should be applied under the same circumstances on each overlay in order to obtain comparable results. This paper presents PeerfactSim.KOM, a simulator providing a benchmarking platform for peer-to-peer systems, especially for overlay networks. It supports defined benchmarking sets for all kinds of peer-to-peer overlays through an implemented catalogue of metrics and a simple but comprehensive scenario specification. Various peer distributions and churn rates are given which also supports geographical-location dependence. The platform is extensible due to its modular design and can scale up to around 10⁶; peers for simple overlays such as Gnutella and 10⁵; for more complex overlays like Kademlia.

In vielen Anwendungen jenseits der Dateitauschbörsen zeigen sich die Vorteile des Peer-to-Peer Kommunikationsparadigmas. Abhängig vom Zweck variieren die Anforderungen an das Design eines geeigneten Peer-to-Peer-Overlay-Netzes. Um existierende Overlay-Netze vergleichen zu können und um zu entscheiden, ob sie für einen festgelegten Zweck geeignet sind, werden die Anforderungen mit abstrakten Qualitätsattributen beschrieben. Hat man einen Benchmarking-Satz (Qualitätsattribute, Metriken und Szenarios) identifiziert, sollte dieser, um vergleichbare Resultate zu erzielen, bei der Messung eines jeden Overlay-Netzes eingesetzt werden. Der Schwerpunkt dieser Arbeit ist Peerfact.KOM, ein Simulator, der eine Benchmarking-Plattform für Peer-to-Peer-Overlay-Netze bereitstellt. Für alle verschiedenen Arten von Peer-to-Peer-Overlay-Netzen bietet er festgelegte Benchmarking-Sätze, einen implementierten Katalog von Metriken und eine einfache, aber ausdrucksstarke Methode, um Szenarien zu spezifizieren. Verschiedene Churn-Raten und Peer-Verteilungen, die optional auch auf geographische Ortsangaben bezogen sind, werden geboten. Der Simulator ist durch sein modulares Design erweiterbar. Er skaliert bis zu 10⁶; Peers in einfachen Overlay-Netzen wie Gnutella und 10⁵; in komplexeren Overlay-Netzen wie Kademlia.