La distribution musicale en ligne

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1 La distribution musicale en ligne Université de Montréal CEL 6001 Peter Kropf DIRO Université de Montréal 30 septembre, 2002

2 Framework pour le commerce électronique Application commerce électronique Personnes Politiques publiques Normes techniques Organisations Infrastructure technologique Infrastructure d affaires et de services Messagerie et distribution d information Présentation de contenu (multimédia) Infrastructure réseau Infrastructure d interface Management 2

3 Sites de commerce électronique Tous les sites de commerce électronique reposent sur les mêmes fondements technologiques: Structures de réseau Protocoles de communication Standards Web Systèmes de sécurité 3

4 What is e-business? An e-business is an organization that connects critical business systems directly to its customers, employees, partners, and suppliers via intranets and extranets and over the Web.

5 A New Generation: Network-Centered Applications Build Broad access via the Web Optimized to the individual From everywhere with anything To new and existing applications and information Scalable, available, reliable applications Security and privacy built into applications Flexibility to evolve with market needs

6 Evolution of e-business Application Capabilities Web-based Transactions Workflow/Business Integration E-marketplace Web Serving Web-Based Messaging Content Management Secure Network Web-Based Collaboration Business Intelligence Systems Management Pervasive Computing Unified Portals - Web Presence e-business Transactions Integrated e-business "Next Generation"

7 Evolving Infrastructure 1990 Enterprise Evolving Today Enterprise Service Provider Application Server Application Server Application Server Basic Transport Intelligent Network Security Directory Policy Mgmt. Caching Transcoding Network Mgmt. Class of Service Multicast Mobility Client Client Client Client Network Client Network Client Network Client Network Client Network Client

8 A Natural Evolution of e-business The market is evolving from wired computing to pervasive computing, mobile and wireless Client Computing e-business Pervasive computing Network client/server "e-business anytime, anyplace"

9 What Pervasive Computing Means SmartPhone Any Device Any Network Any Data Screenphone Enterprise e-business Solution Personal Digital Assistant (PDA) Networked Vehicle Networked Home

10 Systèmes Peer-to to-peer (P2P) Chaque participant est à la fois client et serveur («servent») Complètement décentralisé : aucun contrôle/coordination centrale aucune base de données centrale le comportement global émerge des interactions locales Tous les services et données sont accessibles par tous les «peers» Les «peers» sont autonomes. Les «peers» et leurs interconnexions ne sont pas fiables «Modèle d affaire»: chaque noeud contribue/paie par la mise à disposition de (quelques de) ses ressources Communautés en ligne 4

11 Types de systèmes P2P Commerce et affaires électronique ebay, B2B place de marchés, Partage de fichiers Napster, Freenet, Gnutella, Morpheus, KaZaA, Bases de données distribuées Mariposa, DNS, Réseaux, «middleware» Arpanet, réseaux mobiles ad-hoc, JXTA, WOS (Web Operating System), sytèmes multi-agents. 5

12 Framework CE où est P2P? Commerce et société sont P2P Application commerce électronique Peut être centralisé ou P2P Personnes Politiques publiques Normes techniques Organisations Infrastructure technologique Infrastructure d affaires et de services Messagerie et distribution d information Présentation de contenu (multimédia) Infrastructure d interface Infrastructure réseau Management centralisé, mais peut être P2P souvent P2P Internet 6

13 P2P appliqué? ebay P2P entre utilisateur oui P2P application non P2P management (information) non Napster oui oui non Gnutella, KaZaA, Freenet oui oui oui 7

14 Napster: : Architecture Base de données centrale qui maintient un catalog de tous les fichiers MP3 offerts (C/S) Les clients se connectent au serveur, s identifient et envoient une listes des fichiers MP3 qu ils offrent (C/S) D autres clients peuvent consulter le catalog pour savoir quel autre client offre quels fichiers (C/S) Transfer de fichiers direct entre clients (P2P) Combinaison de client/serveur (C/S) et P2P 8

15 Napster: Modèle de communication inscrire (utilisateur, fichiers) Serveur Napster où est xx.mp3? A A a xx.mp3 B Télécharger xx.mp3 9

16 Napster: : Résumé Système centralisé Un seul point d accès : sensible aux pannes Scalabilité limitée Le protocol est complexe, incohérent et propriétaire La recherche de fichiers est rapide graçe à des serveurs (multiples) puissants La topologie est connue => droit d auteurs, La réputation des participants n est pas considérée 10

17 Gnutella: historique Dévéloppé en 14 jours par Nullsoft (winamp) But: échange de recettes Chronologie: Publié sous «GNU General Public License» sur le serveur Web de Nullsoft Retiré quelques heures plus tard par AOL (propriétaire de Nullsoft) L Internet était alors déjà infecté! Le protocole de communication de Gnutella a été «défini» à partir des versions téléchargées du serveur de Nullsoft (ré-ingéniérie couronné de succès ) Distribution rapide, surtout après la ferméture de Napster 11

18 Réseau Gnutella Programme Gnutella = serveur et client: «servent» Joindre le système : connexion à un hôte connu (e.g. gnutellahosts.com:6346) Maintenir le fonctionnement du système (connectivité): ping/pong continu Inondation: Requêtes sont envoyées aux voisins (souvent 4 ou 5) qui les acheminent à leur voisins; limitation par un TTL Pour chaque requête, les «servents» recherchent des fichiers locaux correspondants à la requête Transfert de fichiers avec HTTP («out of band») Rencontre : connexion TCP GNUTELLA CONNECT/x.x\n\n GNUTELLA OK\n\n 12

19 Protocole : types de message Type Query Reply (QueryHit) Ping Pong Push Description Requête de recherche de l utilisateur Réponses d hôtes correspondantes à la requête requête pour des adresses d hôtes Réponse à Ping Requête de charger un fichier d un servent derrière firewall Information Vitesse, mots clés description de fichier, adresse hôte:port, largeur de bande de l hôte, servent ID aucune hôte:port adresse, largeur de bande de l hôte, nombre et taille totale de fichiers locaux servent ID, index du fichier demandé, hôte:port adresse 13

20 Rencontre de pairs avec Ping/Pong Pong A Bx Cx D E S D F Ping: S Pong: A Pong: B A E Pong: C Pong: D Pong: E F: pas de réponse B C Nouveaux pairs: 14

21 En-tête de paquet (Descriptor( Descriptor) MessageID: 16 octet id unique FunctionID: type de paquet RemainingTTL: nombre de fois le paquet sera réexpédié (souvent 7) HopsTaken: TTL(0) = TTL(i) + Hops(i) DataLength: longueur des données suivant l en-tête Message ID Function ID TTL Hops DataLength Byte offset

22 Messages Ping/Pong Pong En-tête de message: Message ID Function ID TTL Hops DataLength Byte Ping (0x00) : en-tête avec donnée 0x00 Pong (0x01): en-tête avec données : Port IP address Nb shrd files KB shrd files Byte Port où l hôte répondant accepte des connexions Adresse IP de l hôte répondant Nombre de fichiers partagés Nombre KBytes partagés 16

23 Requête: Query/QueryHit QueryHit/GET xx.mp3 S GET xx.mp3 D xx.mp3 F Query xx.mp3 Query hit : B Query hit : C Query hit : D A B xx.mp3 C xx.mp3 E 17

24 Query Query (0x80): Minimum speed Search criteria Byte offset Minimum speed: la largeur de bande minimale (en kbps) du/des «servent» répondant(s) Search criteria: une chîne de caractère avec un zéro (i.e., 0x00) à la fin; la longeur maximale est limitée par Payload length dans l en-tête. 18

25 QueryHit QueryHit (0x81) Number of hits Port IP address Speed Result set Servent identifier Byte offset n n+16 Number of hits: réponse Port: où le répondant accepte des connexions IP address: adresse du répondant Speed: vitesse (largeur de bande) du répondant Servent identifier: 16-byte mot identifiant le répondant (unique) Result set : résultats (number of hits entrées) File index File size File name Byte offset File index: un numéro unique assigné au fichier par le répondant File size: taille du fichier (en bytes) File name: nom du fichier terminé par deux zéros (0x0000) terminated 19

26 Téléchargement de fichiers «Out of band» avec HTTP simplifié Connexion à l adresse IP donné dans QueryHit Exemple: Foobar.mp3\0x00\0x00 File index File size File name GET /get/2468/xx.mp3/ HTTP/1.0\r\n Connection: Keep-Alive\r\n Range: bytes=0\r\n User-Agent: Gnutella\r\n \r\n HTTP 200 OK\r\n Server: Gnutella\r\n Content-type: application/binary\r\n Content-length: \r\n \r\n <data>... 20

27 Gnutella Push : servent derrière firewall Servent A reçoit un QueryHit du servent B qui est derrière un firewall et n accepte que des connexions sur le port de Gnutella A envoie Push (0x40) à B Servent identifier File index IP address Port B ouvre une connexion à l adresse IP/port fourni dans le message Push et envoie: GIV <File index>:<servent identifier>/<file name>\n\n Quand A reçoit GIV il commence un téléchargement ordinaire par cette connexion: GET /get/<file index>/<file name>/ HTTP/1.0\r\n Connection: Keep-Alive\r\n Range: bytes=0\r\n User-Agent: Gnutella\r\n \r\n Ne marche pas, si les deux servent derrière firewalls 21

28 Exemple d architecture Système de fichiers Implantation en Java: basé sur Jtella (K. McCrary) 22

29 Réseaux Gnutella «Small world property»: trouver tout à proximité Regroupement et chemin courts observés Topologie de réseau inconnue Grande proportion du trafic est généré pour maintenir la connectivité Quels sont les «bons» pairs et comment peut-on les trouver? 23

30 Protocole: anonymat relatif Requêtes ne contiennent pas l identité Chaque «servent» connaît seulement les voisins auxquels il est directement connecté Le téléchargement des fichiers par HTTP révèle l identité?????????? 24

31 Affaire Kazaa Absence de centralisation de l information Absence d outil d aide Multiplicité et prolifération Analyse des deux chefs d action Contributoire oui peut-être Du fait d autrui non Action judiciaire possible?? Commentaires sur le «Terms of use» Vincent Gautrais 25