Peer-to-Peer-Netzwerke: Algorithmen und Methoden

logarithmischer Zeit repariert werden. AuBerdem werden in [50] sehr ausf ihrlich Reparaturmechanismen diskutiert, die in einem so genannten ReiBverschlussverfah- ren (Zipper) das Netzwerk reparieren, wenn hier Storungen vorliegen.

    Das Routing kann die Lokalitat, die durch den Basisring (Root Ring) vorgege- ben wird, vollstandig ausnutzen. AuBerdem werden interne IDs vergeben (Num-ID), welche die Verwendung von verteilten Hash-Tabellen (DHT) ermoglichen. Solch eine zusatzliche Indizierung ist aber nicht notwendig.

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Selbstorganisation
    Mein Pferd and ich wdren hoffnungslos versunken, wenn ich es nicht geschafft hdtte, mich an meinem eigenen Haarschopf aus dem Sumpf zu ziehen.
    Karl Friedrich Hieronymus Freiherr von MUnchhausen nacherzahlt von Martina Weier
    Den Begriff der Selbstorganisation verwendet man hauptsachlich in der Systemtheorie. Selbstorganisierende Systeme haben dort nach algemeiner Ansicht die folgenden Merkmale: Komplexitcit, Selbstreferenz, Redundanz and Autonomie. Im Gegensatz zur Ublichen Verwendung des Komplexitatbegriffs in der Informatik (vgl. Komplexitatsklassen oder Beschreibungs-/Kolmogoroff-Komplexitat) versteht man in der Systemtheorie folgendes unter komplexen Systemen:
    Systeme sind komplex, wenn ihre Teileinheiten dynamisch vernetzt sind. Sogar die Teile selbst konnen sich jederzeit verandern. Solche komplexen Systeme sind im Allgemeinen schwer beschreibbar. Selbstreferenz bezeichnet die RUckwirkung des Systems auf Bich selbst. Das Verhalten des Systems verandert das System. Unter Redundanz versteht man die Einheit aus organi- sierender, gestaltender and lenkender Funktionalitat. Jeder Teil ist potenziell auch Gestalter. Autonomie bezeichnet die Selbstbestimmtheit des Systems. Ohne fremde Einflusse erweist sich das System als handlungs- and erhal- tungsfahig.
    Mit diesen Begriffen fallt es sehr schwer, den Bereich der Peer-to-Peer-Netzwerke zu fassen. So kann ein Peer-to-Peer-Netzwerk nur dann als komplex erachtet werden, wenn mindestens einige hundert Teilnehmer vorhanden sind. Damit ware dies ein Begriff, der nur real existierende Peer-to-Peer-Netzwerke beschreibt. Man wurde aber schwerlich ein Peer-to-Peer-Netzwerk als nicht selbstorganisierend bezeichnen, nur weil es sich in einem fruhen Zustand befindet. Der Begriff der Selbstreferenz ist im Allgemeinen schwierig anzuwenden. Sicher verweisen Peers auf andere Peers and these wieder zurUck auf die ursprunglichen Peers. Handelt es sich hierbei aber schon um Selbstreferenz? Genauso verhalt es sich mit dem Begriff der Redundanz, der nicht mit dem gleich lautenden Begriff in der Informatik verwech- selt werden darf. Sicher hat jeder Peer in einem wahren Peer-to-Peer-Netzwerk die gleichen Aufgaben. Die Organisation (Netzwerkaufbau), Gestaltung (Suche, Speicherung von Indexdateien) and Lenkung (Umbalancierung von Daten) sind aber in verschiedenen Protokollen mitunter deterministisch and sehr kontrolliert umgesetzt. Zuletzt wirft auch der Begriff der Autonomie Fragen auf. In der Regel werden Peerto-Peer-Netzwerke weder ohne die Infrastruktur des Internets noch ohne die Aufga- benstellungen aus der Anwendungsschicht existieren oder fortbestehen kennen.

    Wir sehen an dieser Diskussion, dass der biologisch gepragte Begriff der Selbstorganisation nur schwerlich auf den Bereich der Peer-to-Peer-Netzwerke angewendet werden kann. Andererseits entwickeln Peer-to-Peer-Netzwerke ein gewisses Eigenleben and es entstehen in Peer-to-Peer-Netzwerken Strukturen, die am besten durch das Prinzip der Selbstorganisation beschrieben werden konnen. In diesem Kapitel wollen wir den Begriff der Selbstorganisation an drei Beispielen kennenlernen, die zeigen, wie eine bestimmte Netzwerkstruktur aus kleinen lokalen Operationen entsteht. Man spricht in diesem Zusammenhang auch von Einergenz.
    Die drei ausgewdhlten Beispiele sind die so genannten Pareto-verteilten Netzwerke, selbstorganisierende Zufallsnetzwerke and Topologiemanagement.
9.1 Die Verbindungsstruktur von Gnutella
    Wir haben Gnutella als das erste echte Peer-to-Peer-Netzwerk kennen gelernt. Durch das Gnutella-Protokoll wird die Verbindungsstruktur nicht vorgegeben. Die Anzahl der Nachbarn eines Peers ergibt sich daher aus der verwendeten Software and den speziellen Wunschen des Benutzers. AuBerdem hangt sie davon ab, wieviele Peers das Netzwerk bereits verlassen haben. Denn der Verbindungsaufbau findet nur zu Beginn statt, wobei aber auch nicht explizit verhindert wird, dass ein Gnutella-Peer