UNIVERSITY OF JYVÄSKYLÄ InBCT 3.2 Peer-to-Peer communication/computation Cheese Factory -project Prof., D.Sc. (EE)

Esitys aiheesta: "UNIVERSITY OF JYVÄSKYLÄ InBCT 3.2 Peer-to-Peer communication/computation Cheese Factory -project Prof., D.Sc. (EE)"— Esityksen transkriptio:

1 UNIVERSITY OF JYVÄSKYLÄ InBCT 3.2 Peer-to-Peer communication/computation Cheese Factory -project http://tisu.it.jyu.fi/cheesefactory Prof., D.Sc. (EE) Jarkko Vuori Faculty of Information Technology Dept. of Mathematical Information Technology Jarkko.Vuori@jyu.fi http://tisu.it.jyu.fi/~mimic/

2 UNIVERSITY OF JYVÄSKYLÄ 2002 Yleistä P2P-verkot (vertaisverkot) ovat yksi tulevaisuuden jakelutie –Paljon uusia mahdollisuuksia (sisällön jakelu, sosiaaliset verkostot, jne.) –Voi olla myös verkostotalouden rakennekomponentti Jonka muutokset yhteiskuntaan saattavat olla yllättävän suuria Vertaisverkkojen (tekninen) teema käsittää –Tietoliikenteen (Ad Hoc -tyyppiset verkot) –Resurssien löytämisen ja jakamisen –Autentikoinnin ja salauksen (luottamus) Ongelmat –Vertaisverkkojen tehoton tietoliikenteen käyttö Tarvitaan tehokkaita algoritmeja avuksi –Resurssien löytäminen topologiaansa voimakkaasti muuttavassa verkossa InBCT 3.2 –hankkeen tutkimusfokus –Informaation leviäminen erilaisissa vertaisverkkotopologioissa Kuinka nopeasti leviää, mikä on oltava penetraation aste jotta informaatio leviää tehokkaasti? Entä vilpillisen tiedon vaikutus? Entä miten luottamus leviää (prosessit) ja kuinka nopeasti?

3 UNIVERSITY OF JYVÄSKYLÄ 2002 Miksi tutkitaan Tieteellinen aspekti –Resurssien löytämisen tutkimus –Informaation leviämisen mallintaminen Sosiaalinen aspekti –Muutokset yhteiskunnan rakenteeseen ja sosiaaliseen koodistoon Mobiilipäätelaitevalmistaja –Lopullisena tavoitteena standardirajapinta P2P-ominaisuuksille (samoin kuin Nokian Series 60 Symbianiin) tulevaisuuden kännykän käyttöjärjestelmään Utopistinen, mutta antaa tutkimustyölle suuntaa Tuo kännykkävalmistajalle teknologisen etumatkan Operaattori –Vertaisverkoilla välitetyn median avaamiseen tarvittavien sertifikaattien välittäminen lisää maksullista liikennettä Ohjelmistojen valmistaja/sisällön tuottaja –Vertaisverkot tarvitsevat uusia ohjelmistoja sekä sisältöä jakelukanavaansa

4 UNIVERSITY OF JYVÄSKYLÄ 2002 Roadmap

5 UNIVERSITY OF JYVÄSKYLÄ 2002 Chedar (P2P alusta) Oma testiympäristö algoritmien kehittelyn tueksi –ei keksitä pyörää uudestaan: hyödynnetään olemassaolevia ympäristöjä –tällä hetkellä Globus (www.globus.org) näyttää hyvältä hajautusalustalta –Globus kuitenkin resurssien hallinnan osalta keskitetty oma P2P-pohjainen Chedar-alusta korvaa 1.toinen Sunin JXTA perustainen 2.toinen täysin oma toteutus vertaillaan eri toteutuksia testataan eri implementointialgoritmeja Tarvitaan jotta voidaan todentaa käytännössä ideoiden toimivuus Sovellus Java Commodity Grid GLOBUS Resource Specification RSL Chedar P2P Directory service for GLOBUS Distributed computing Job submission

6 UNIVERSITY OF JYVÄSKYLÄ 2002 P2P Algoritmitutkimus Resurssien löytäminen ongelma –Voidaanko hyödyntää EC:tä? Kuinka varmistetaan että verkon topologia noudattaa power-law ehtoa? –Jotta verkko olisi vikasietoinen Kuinka tietoturva varmistetaan vertaisverkossa? –Bysanttinen verkko-ongelma Ratkaistu, mutta äärimmäisen raskas toteutus – löytyykö helpompia jos on hiukan luottamusta toimijoiden välillä? –Koska RSA-salaus on additiivinen, voidaan salattua tietoa käsitellä verkossa tuntematta itse tiedon sisältöä

7 UNIVERSITY OF JYVÄSKYLÄ 2002 Datafuusio Useista eri lähteistä saatujen signaalien yhdistäminen (fuusio) merkityksellisen tiedon havaitsemiseksi/tiedon varmuuden lisäämiseksi –Kalman suodatus –Bayesian verkot –Dempster-Shafer päättely Sensoriverkkojen signaalien käsittely –Ympäristön valvonta (säteily, ilman laatu, lämpötila, kulunvalvonta) Älyhuoneet (älytalo) Sosiaalisen yhteisön tuottaman tiedon yhdistely (knowledge/data fusion) Data fusion

8 UNIVERSITY OF JYVÄSKYLÄ 2002 Hajautettu datafuusio Sensoriverkon hajautettu datafuusio –tilannekuvageneraattori (Real- World Simulator) anturien mittaaman tilanteen tuottaminen –hajautettu datafuusio Chedar- alustalle useamman PC:n muodostama verkko –datafuusion tulosten näyttö –hallintaohjelmisto jolla verkon topologiaa voidaan muuttaa Real-World Simulator Situation display P2P Studio

9 UNIVERSITY OF JYVÄSKYLÄ 2002 Mobile P2P Tulevaisuuden kännykät sisältävät paljon muistia ja laskentakapasiteettia Tiedon diffuusio yhteisössä (sosiaalinen verkosto) –sosiaalisen verkoston transaktiokustannusten laskeminen automatisoimalla transaktiot Esim. halvimman polttoaineen, elintarvikkeiden (bulkkituotteen) ostopaikan tiedon levittäminen –polttoaine maksetaan kännykällä –kännykät kommunikoivat toistensa kanssa ilmaiseksi (esim. Bluetooth tai WLAN) –jokainen kertoo tankkauksensa hinnan ja saa vastineeksi muiden pisteiden hintoja –tämän perusteella voi valita halvimman polttoaineen hankintapaikan myös muita tiedon leviämisen tapoja olemassa tehostaa oleellisesti markkinataloutta antamalla kaikille yhtäläisen tiedon markkinatilanteesta P2P on yksi tulevaisuuden jakelutie (distribution model)

10 UNIVERSITY OF JYVÄSKYLÄ 2002 TETRA P2P-verkon viestiverkkona Viranomais/PV:n tarpeisiin Kaupallinen teknologia –Halpa –IP-verkko (7.2 - 28.8 kbit/s) –Ei sovellu primääriverkoksi (häirittävyyden huonon siedon takia), varaverkoksi kylläkin Toistinominaisuus ja suora yhteys päätelaitteiden välillä –Päätelaitteet voivat toimia myös pienen alueen tukiasemina –Ad hoc verkkojen muodostaminen mahdollista P2P-kelpoinen viestiverkko Jyväskylässä Nokian TETRA-kehitys

11 UNIVERSITY OF JYVÄSKYLÄ 2002 Yhteistyö Evoluutiobiologia –Malli tiedon leviämiselle sosiaalisessa verkostossa Psykologia –Mitä tietoa ihmiset haluavat antaa ja vastaanottaa Matematiikka –Kuinka malleja käsitellään ratkaisujen saamiseksi –Verkkojen optimointi Tietotekniikka –Käytännön toteutusratkaisut Sosiaalinen verkosto vertaisverkolla Evoluutio- biologia Psykologia Matematiikka Tietotekniikka

12 UNIVERSITY OF JYVÄSKYLÄ 2002 Miksi monitieteellisyys on niin vaikeata? Humanisti näkee kahden asian välillä riippuvuuksia vaikkei niiden välillä ole loogista riippuvuutta –edut: fundamentteja, uusia uria luovia perustavaa laatua olevia oivalluksia (esim. demokratia, uskonto, tekstiviestien hinnoittelu, jne.) –haitat: kallista, koska samoja asioita tutkitaan yhä uudelleen (tieto ei loogisesti kasaudu) huijaus helppoa, koska ei yhtä loogista totuutta (Alan Sokal: "Transgressing the Boundaries: Toward a Transformative Hermeneutics of Quantum Gravity") Insinööri näkee yhteyksiä asioiden välillä vain jos ne voidaan kuvata loogisessa järjestelmässä –edut: edullista koska tieto kasautuu loogisesti jo löydetyn tiedon päälle –haitat: aina jää jotain oleellista huomaamatta (Kurt Gödel, 1934) Yhteinen konteksti puuttuu

13 UNIVERSITY OF JYVÄSKYLÄ 2002 Sosiaalisen verkoston teemoja Transaktiokustannukset pienenevät automatisoidussa verkostotaloudessa –Läpinäkyvyys lisääntyy (transaktiokustannusten laskun johdosta), ts. muiden tietoisuus verkoston toisista jäsenistä lisääntyy Paluu perinteiseen kyläyhteisöön, toivottavaako? –Rikollisuus vähenee koska kaikki tietävät mitä toiset tekevät? –Yksityisyys vähenee, sosiaalinen koodisto muuttuu »Käykö näin, vai vastustetaanko yksityisyyden häviämistä? –uusia tapoja toimia (liiketoiminta, sosiaaliset toiminnot) Brändien merkitys pienenee (onkohan näin?) –Koska brändin luominen on edullisempaa transaktiokustannusten ja joustavien tuotantolinjojen johdosta Maineen merkitys kasvaa verkostoitumisen lisääntyessä –Koska läpinäkyvyys on kasvanut ja tieto toiminnasta leviää verkossa nopeasti Kehittyvätkö sosiaaliset verkostot P2P-verkoston suuntaan? –Desentralisaatio (onko tämä väistämätön prosessi?, voisiko joskus olla jopa toisinpäin, hajautetusta keskitettyyn?)

14 UNIVERSITY OF JYVÄSKYLÄ 2002 Etc Keskitetyn organisaation edut –löytyy kytkentäpiste organisaatioon (keskuspiste tietää kuka tekee mitäkin) –keskuspiste toimii tiedon suotimena, ei rasiteta kaikkia organisaation jäseniä tarpeettomasti Keskitetyn organisaation haitat –vaatii kytkentäpisteeltä erittäin paljon (yhä enemmän, sillä organisaatio kehittyy voimakkaasti eteenpäin) –dynaamisessa organisaatiossa muutokset kuormittavat kytkentäpistettä voimakkaasti (koska muutokset täytyy olla keskuspisteen tiedossa) EUROOPAN UNIONI