Efficient bittorrent-like content distribution for cloud storage services

Abstract

Amb el tràfic d'Internet cada vegada més gran, la distribució de continguts peer-to-peer ha sorgit com una alternativa al model tradicional client-servidor, especialment amb la recent evolució de l'ample de banda en els extrems d'Internet. Els centres de dades amb ample de banda limitat poden beneficiar-se de la velocitat de pujada dels clients interessats en el mateix contingut mitjançant la introducció de BitTorrent quan la demanda és alta. En aquesta tesi, investiguem el potencial de BitTorrent en lloc de HTTP quan hi ha mútliples peticions simultànies d'un mateix arxiu. Proposem un algoritme que decideix quin protocol és més adequat per a cada transferència d'arxius, i calcula la quantitat necessària d'ample de banda del centre de dades. També proposem una metodologia per augmentar la cooperació entre els clients interessats en diferents arxius. Totes les nostres propostes s'avaluen utilitzant dades reals sobre els usuaris i fitxers d'un núvol personal (Ubuntu-One), i els resultats mostren que BitTorrent pot millorar el rendiment d'aquests sistemes quan l'ample de banda de sortida disponible del núvol és limitat.

Con el tráfico cada vez mayor de Internet, la distribución de contenido peer-to-peer ha surgido como una alternativa al modelo cliente-servidor tradicional, especialmente con la reciente evolución del ancho de banda en los bordes de Internet. Los centros de datos con ancho de banda limitado se pueden beneficiar de la velocidad de subida de los clientes interesados en el mismo contenido utilizando BitTorrent cuando la demanda sea alta. En esta tesis, investigamos el potencial de usar BitTorrent en lugar de HTTP cuando hay solicitudes simultáneas del mismo archivo. Proponemos un algoritmo que decide qué protocolo es más adecuado para cada transferencia de archivos, y calcula las asignaciones de ancho de banda correspondientes. También proponemos una metodología para aumentar la cooperación entre los clientes interesados en diferentes archivos. Todas nuestras propuestas son evaluadas utilizando un conjunto de datos de un sistema real de Cloud Personal (Ubuntu-One), y los resultados muestran que BitTorrent es capaz de mejorar el rendimiento de estos sistemas cuando el ancho de banda saliente disponible de la nube es limitado.

With the ever increasing Internet traffic, peer-to-peer content distribution has emerged as an alternative to the traditional client-server model, especially with the recent bandwidth soar on the edges of the Internet. Data centers with limited bandwidth budget can benefit from the upload speed of the clients interested in the same content by introducing BitTorrent when the demand becomes high. In this thesis, we investigate the potential of using BitTorrent instead of HTTP when there are simultaneous requests of the same file. We propose an algorithm that decides which protocol is more suitable for each file transfer, and calculates the amount of data center bandwidth needed. We also propose a methodology to increase the cooperation between the clients interested in different files. All our proposals are evaluated using a trace of a Personal Cloud (Ubuntu-One), and the results show that BitTorrent can improve the performance of these systems when the cloud's available outgoing bandwidth is limited.