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Archivio digitale delle tesi discusse presso l'Università di Pisa

 

Tesi etd-04192012-102912


Tipo di tesi
Tesi di dottorato di ricerca
Autore
GIANNETTI, ILARIA
URN
etd-04192012-102912
Titolo
Energy Efficient BitTorrent for Green P2P File Sharing
Settore scientifico disciplinare
ING-INF/05
Corso di studi
INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE
Commissione
tutor Prof. Anastasi, Giuseppe
Parole chiave
  • peer-to-peer
  • P2P file sharing
  • green Internet
  • energy efficiency
  • BitTorrent
Data inizio appello
24/05/2012;
Consultabilità
completa
Riassunto analitico
Studi recedenti hanno mostrato che il consumo energetico legato a Internet rappresenta una porzione rilevante, e crescente, del consumo energetico complessivo della nostra società. Diventa quindi estremamente importante andare
verso l’impiego di protocolli e applicazioni Internet efficienti dal punto di vista energetico. Il maggior contributo al consumo energetico è dovuto agli edge device di Internet (cioè PC e data center). Come esempio particolarmente significativo, in questa tesi consideriamo il fatto che gli utenti lasciano i propri PC continuamente accesi per soddisfare il requisito di connettività permanente richiesto dalle applicazioni Peer-to-Peer (P2P) per la condivisione di file, come BitTorrent
(attualmente la più popolare piattaforma P2P di Internet). Per ridurre questo consumo energetico, senza però penalizzare la Quality of Service degli utenti BitTorrent, nella prima parte di questa tesi proponiamo una nuova architettura
basata sull’introduzione di un proxy BitTorrent, EE-BitTorrent. Gli utenti BitTorrent delegano le operazioni di download al proxy e, in seguito, possono spegnere i propri PC mentre il proxy scarica i file ad esso richiesti. Abbiamo implementato la nostra soluzione e l’abbiamo validata in un testbed reale prendendo in esame uno scenario dipartimentale. I risultati sperimentali ottenuti mostrano che, rispetto
all’approccio di BitTorrent convenzionale, la nostra soluzione è molto efficace nel ridurre il consumo energetico senza alcun degrado della QoS. In particolare, i nostri risultati mostrano che la soluzione proxy-based consente una riduzione del consumo energetico fino al 95 % e, allo stesso tempo, una riduzione significativa del tempo medio di download del file.
Dato inoltre che molti utenti BitTorrent accedono a Internet da reti residenziali, è importante ottimizzare le prestazioni degli utenti BitTorrent residenziali, anche in termini di consumo energetico. Quindi, abbiamo confrontato il protocollo BitTorrent legacy con EE-BitTorrent. Abbiamo mostrato che, in uno scenario residenziale, le prestazioni ottenute dall’utente sono fortemente influenzate dal throughput in uplink consentito dalla rete di accesso. In particolare, quando la velocità di uplink disponibile è bassa, il protocollo BitTorrent legacy ha scarse prestazioni ed EEBitTorrent è migliore in termini di tempo medio di download e di consumo energetico sul PC dell’utente. Quando invece la velocità di uplink è buona, accade il contrario. Motivati da questi risultati, nella seconda parte di questa tesi abbiamo progettato e implementato AdaBT, un algoritmo adattivo che seleziona dinamicamente l’opzione BitTorrent più efficiente (tra quella legacy e quella proxybased), in funzione delle condizioni operative sperimentate dall’utente. I nostri risultati sperimentali mostrano che AdaBT è in grado di ridurre significativamente il
tempo di download ed il consumo energetico utilizzando BitTorrent legacy od EE-BitTorrent.
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