Discrete and Continuous Models and Applied Computational ScienceDiscrete and Continuous Models and Applied Computational ScienceDiscrete and Continuous Models and Applied Computational Science2658-46702658-7149Peoples' Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba (RUDN University)1789610.22363/2312-9735-2018-26-1-84-92Computer ScienceИнформатика и вычислительная техникаResearch ArticleAnalysis of the File Distribution Time in Peer-to-Peer NetworkАнализ времени распространения файладля одноранговой сетиBobrikovaE VБобриковаЕ В

Bobrikova E. V. - Candidate of Physical and Mathematical Sciences, senior lecturer of Department of Applied Probability and Informatics of Peoples’ Friendship University of Russia (RUDN University)

Бобрикова Екатерина Васильевна - кандидат физико математических наук, старший преподаватель кафедры прикладной информатики и теории вероятностей РУДН

bobrikova_ev@rudn.universityGaidamakaYu VГайдамакаЮ В

Gaidamaka Yu. V. - Candidate of Physical and Mathematical Sciences, associate professor of Department of Applied Probability and Informatics of Peoples’ Friendship University of Russia (RUDN University)

Гайдамака Юлия Васильевна - доцент, кандидат физико математических наук, доцент кафедры прикладной информатики и теории вероятностей РУДН

gaydamaka_yuv@rudn.universityPeoples’ Friendship University of Russia (RUDN University)Российский университет дружбы народов15122018261VOL 26, NO1 (2018)ТОМ 26, №1 (2018)849228022018Copyright ©; 2018, Bobrikova E.V., Gaidamaka Y.V.Copyright ©; 2018, Бобрикова Е.В., Гайдамака Ю.В.2018Bobrikova E.V., Gaidamaka Y.V.Бобрикова Е.В., Гайдамака Ю.В.http://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://journals.rudn.ru/miph/article/view/17896

Peer-to-peer (P2P) file sharing systems are responsible for a significant part of the Internettraffic today. File sharing is perhaps the most popular application among P2P applications. Incomparison with traditional Client/Server file distribution, P2P file sharing has some advantages,namely, scalability, bandwidth and others. In this paper we study the minimum distribution timefor getting the entire file by all of the users in the system, who need this file. This parameter isclosely associated with the mentioned bandwidth. The expression for the minimum distributiontime uses fluid-flow arguments and includes such terms as the file size, the upload rates of theseeds and the upload and download rates of the leechers. Using numerical examples and theexpression for the minimum distribution time, we show the efficiency of P2P file sharing. Weconsider the system behaviour, when there are two types of leechers in the system. These typesdiffer from each other by their upload bandwidths.

Передача данных по одноранговым сетям или P2P-сетям занимает значительную долютрафика в современной сети Интернет. Наибольшей популярностью пользуется обмен файлами по P2P-сетям. Обмен файлами по P2P-сети обладает рядом преимуществ такими, как,например, хорошая масштабируемость, высокая пропускная способность, по сравнению с традиционным подходом Клиент/Сервер к передаче файлов. Данная работа посвящена изучению минимального времени распространения файла. Речь идёт о минимальном времени, которое необходимо затратить для получения целого файла всеми пользователями сети, которым необходим этот файл. Этот параметр имеет прямое отношение к уже упомянутой пропускной способности сети. Для получения выражения для минимального времени распространения файла используется так называемая жидкостная модель P2P-сети.Выражение оперирует такими понятиями, как размер файла, скорость передачи сидов,скорость передачи и скорость загрузки личеров. С использованием численных примеров для минимального времени распространения файла показана эффективность применения жидкостной модели для описания файлообмена по P2P. Рассматривается поведение си-стемы в случае, когда в сети имеются личеры двух типов, которые отличаются друг от друга скоростью передачи данных.

peer-to-peer network (P2P)file distributionminimum distri-bution timeleecherseederpeerfile sharingfluid-flow argumentsодноранговая сетьжидкостная модельличерсидпирвремязагрузки файлаYu. V. Gaidamaka, A. K. Samuilov, Analysis of Playback Continuity for Video Streaming in Peer-to-Peer Networks with Data Transfer Delays, T-Comm: Telecommunications and Transport (11) (2013) 77–81, in Russian.Гайдамака Ю. В., Самуйлов А. К. Анализ стратегий заполнения буфера оборудования пользователя при предоставлении услуги потокового видео в одноранговой сети // T-Comm: Телекоммуникации и Транспорт. - 2013. - № 11. - С. 77-81.Napster Company Info. URL http://us.napster.com/availabilityNapster Company Info. - http://us.napster.com/availability.The Gnutella Protocol Specification v0.4. URL https://gnunet.org/node/147The Gnutella Protocol Specification v0.4. - https://gnunet.org/node/147.What is Freenet? Freenet Company Info. URL https://freenetproject.orgWhat is Freenet? Freenet Company Info. - https://freenetproject.org.The BitTorrent Protocol Specification. URL http://www.bittorrent.org/beps/bep_0003The BitTorrent Protocol Specification. - http://www.bittorrent.org/beps/bep_ 0003.Vuse BitTorrent Client. URL http://www.vuze.comVuse BitTorrent Client. - http://www.vuze.com.X. Yang, G. de Veciana, Service Capacity of Peer to Peer Networks, in: Proceedings of IEEE INFOCOM, Vol. 4, 2004, pp. 2242–2252.Yang X., de Veciana G. Service Capacity of Peer to Peer Networks // Proceedings of IEEE INFOCOM. - Vol. 4. - 2004. - Pp. 2242-2252.D. Qiu, R. Srikant, Modeling and Performance Analysis of BitTorrent-Like Peer-to- Peer Networks, in: Proceedings of ACM SIGCOMM, Vol. 34, 2004, pp. 367–378.Qiu D., Srikant R. Modeling and Performance Analysis of BitTorrent-Like Peer-to- Peer Networks // Proceedings of ACM SIGCOMM. - Vol. 34, No 4. - 2004. - Pp. 367-378.Z. Mordji, M. Amad, D. Aissani, A Derived Queueing Network Model for Structured P2P Architectures, in: VECoS 2014, 2014, pp. 76–84.Mordji Z., Amad M., Aissani D. A Derived Queueing Network Model for Structured P2P Architectures // VECoS 2014. - 2014. - Pp. 76-84.A. Ferragut, F. Paganini, Fluid Models of Population and Download Progress in P2P Networks, IEEE Trans. on Control of Network Systems 3 (1) (2016) 34–45.Ferragut A., Paganini F. Fluid Models of Population and Download Progress in P2P Networks // IEEE Trans. on Control of Network Systems. - 2016. - Vol. 3, No 1. - Pp. 34-45.Yu. V. Gaidamaka, E. V. Bobrikova, E. G. Medvedeva, The Application of Fluid Models to the Analysis of Peer-to-Peer Network, Bulletin of PFUR. Series: Mathematics. Informatics. Physics (4) (2016) 15–25, in Russian.Гайдамака Ю. В., Бобрикова Е. В., Медведева Е. Г. Применение жидкостных моделей к анализу одноранговой сети // Вестник РУДН. Серия: Математика. Информатика. Физика. - 2016. - № 4. - С. 15-25.Yu. V. Gaidamaka, , E. G. Medvedeva, S. I. Salpagarov, E. V. Bobrikova, Analysis of Model for Multichannel Peer-to-peer TV Network with View-upload Decoupling Scheme, RUDN Journal of Mathematics, Information Sciences and Physics 25 (2) (2017) 123–132, in Russian. doi:10.22363/2312-9735-2017-25-2-123-132.Анализ модели многоканальной одноранговой сети вещательного телевидения для схемы с разделением видеопотока / Ю. В. Гайдамака, Е. Г. Медведева, С. И. Салпагаров, Е. В. Бобрикова // Вестник РУДН. Серия: Математика. Информатика. Физика. - 2017. - Т. 25, № 2. - С. 123-132.R. Kumar, K. W. Ross, Optimal Peer-Assisted File Distribution: Single and Multi- Class Problems, 2006.Kumar R., Ross K. W. Optimal Peer-Assisted File Distribution: Single and Multi- Class Problems. - 2006.K. E. Samouylov, E. V. Bobrikova, A Simple Fluid Model of P2P File Sharing Network, T-Comm: Telecommunications and Transport (7) (2012) 180–184, in Russian.Самуйлов К. Е., Бобрикова Е. В. Простейшая жидкостная модель файлообменной P2P-сети // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. - 2012. - № 7. - С. 180- 184.