Spatial Interactions of Peers and Performance of File Sharing Systems - Inria - Institut national de recherche en sciences et technologies du numérique Access content directly
Reports (Research Report) Year : 2012

Spatial Interactions of Peers and Performance of File Sharing Systems

Abstract

We propose a new model for peer-to-peer networking which takes the network bottlenecks into account beyond the access. This model allows one to cope with key features of P2P networking like degree or locality constraints or the fact that distant peers often have a smaller rate than nearby peers. We show that the spatial point process describing peers in their steady state then exhibits an interesting repulsion phenomenon. We analyze two asymptotic regimes of the peer-to-peer network: the fluid regime and the hard--core regime. We get closed form expressions for the mean (and in some cases the law) of the peer latency and the download rate obtained by a peer as well as for the spatial density of peers in the steady state of each regime, as well as an accurate approximation that holds for all regimes. The analytical results are based on a mix of mathematical analysis and dimensional analysis and have important design implications. The first of them is the existence of a setting where the equilibrium mean latency is a decreasing function of the load, a phenomenon that we call super-scalability.
Nous proposons une nouvelle modélisation des systèmes pair-à-pair pour les situations où le lien d'accès n'est plus l'unique goulot d'étranglement réseau. Ce modèle permet entre autres de prendre en compte la corrélation entre proximité et débit. Nous montrons que le processus ponctuel des pairs affiche un phénomène de répulsion dans son régime stationnaire. Nous étudions plus particulièrement les deux régimes limites du système, qui sont un régime fluide et un régime de type \emph{boules dures}. Nous donnons des expressions explicites de la valeur moyenne (voire de la loi) de la latence et du débit dans les différents régimes. Les résultats sont obtenus par un mélange d'analyse mathématique et dimensionnelle. Ils ont un impact significatif en terme de dimensionnement. Les conjectures servant de base aux résultats plus élaborés sont validées à l'aide de simulations.
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Dates and versions

inria-00615523 , version 1 (19-08-2011)
inria-00615523 , version 2 (18-06-2012)

Identifiers

  • HAL Id : inria-00615523 , version 2
  • ARXIV : 1108.4129

Cite

François Baccelli, Fabien Mathieu, Ilkka Norros. Spatial Interactions of Peers and Performance of File Sharing Systems. [Research Report] RR-7713, 2012, pp.17. ⟨inria-00615523v2⟩
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