Existem muitos assuntos relacionados com o Skype. Logo, esta apresentação focar-seá essencialmente nos aspectos mais importantes sobre a arquitectura - PDF
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Victorio Sacramento Mangueira
2 Existem muitos assuntos relacionados com o Skype. Logo, esta apresentação focar-seá essencialmente nos aspectos mais importantes sobre a arquitectura da rede e as funcionalidades do Skype. 2
5 PRÓS: -Só um servidor para gerir -Apenas um servidor para implementar CONTRA: -Não é adequado para serviços de tempo real (e.g., VoIP, streaming). -Se o servidor único falhar, não há serviço -Bottleneck do desempenho: -É necessário atravessar vários backbones de longas distâncias -Aumento do tempo de serviço -Congestão da rede, no caso de múltiplos acessos simultâneos (ao mesmo servidor) -Limitado pela largura de banda / nº utilizadores 5
6 -Usa muitos dos recursos subaproveitados das extremidades da internet construindo uma rede que permite a partilha de recursos sem nenhum elemento central autoritário. -Os recursos nas extremidades das redes estão sempre a conectar-se ou desconectarse tendo uma conectividade intermitente. -Fonte de informação descentralizada 6
7 Nos vizinhos na rede de overlay podem não ser vizinhos físicos. Estruturada: Criada por processos determinísticos como DHT distributed hash table -Dificuldade em arranjar um método eficiente para os identificadores. Não estruturadas: -Construção da rede com base em algoritmos aleatórios -Cada nó tem uma lista dos nós vizinhos -Para encontrar alguém inunda a rede com pedidos -Desvantagens: -Tráfego -Os pedidos podem ser bloqueados se o nó ficar longe 7
8 web servidores http 8
9 Exemplos -Torrent (e.g., BitTorrent) -Ficheiro com as informações sobre as partes do ficheiro a partilhar + Lista dos trackers (servidores que contêm a informação sobre a localização dos nós). -Partilha do ficheiro entre os peers de forma distribuída a partir do critério ficheiro mais raro. emule, Bitcoin 9
10 Num modelo não estruturado ao aumentar o número de nós perde eficiência pois há muitas mensagens desnecessárias na rede Por isso foi necessário arranjar uma alternativa: super nós Tornam o sistema mais escalável Teoria de grafos para fazer backing up matemático desta teoria Contras: o sistema em caso de falha é tão rápido quanto a velocidade a encontrar um super nó novamente 10
11 Vantagens: -Escalabilidade (aumentando o numero de clientes aumenta o numero de servidores ) - Processamento e armazenamento no edge da rede -Tolerância a falhas: Como todos os nós podem servir como servidores, não existe um único ponto de falha da rede. - Distribuição geográfica e criação de réplicas Desvantagens: -Auto-configurável: Dado não existir um servidor central com a informação sobre a rede, esta necessita de desenvolver mecanismos / protocolos próprios para se configurar. 11
13 O nome original Sky peer-to-peer reflecte a sua arquitectura híbrida entre P2P e cliente-servidor 13
14 História de aquisições: -Fundado em Adquirido pelo ebay em 2005 por 2,6 mil milhões USD. -Adquirido por um grupo liderado pela Silver Lake. -Adquirido em 2011 pela Microsoft por 8,5 mil milhões USD. -Valor de aquisições cresce consideravelmente -Importância crescente do serviço VoIP -Valorização da empresa / produto no mercado. 14
19 Segundo a Microsoft, esta mudança deve-se a: -Aumento do número de clientes -Vulnerabilidade dos super-nós O controlo dos super-nós utilizados, permite: -Melhoria do desempenho -Maior controlo sobre as falhas dos super-nós -Maior facilidade na escalabilidade da infra-estrutura 19
21 -Usa pedidos HTTP para guardar no servidor os dispositivos onde está o Skype instalado ou então para ver se existem novas actualizações. -Utiliza TCP com apenas alguns hosts, sendo o resto UDP. 21
22 -NAT: Mapeamento de endereços privados em públicos. -A presença de NAT e/ou firewall com restrições impede o estabelecimento de ligações externas dirigidas ao cliente. -O estabelecimento das chamadas é explicado mais detalhadamente na secção seguinte. STUN: - Permite: -Verificar a presença de uma NAT. -Obter o par (endereço IP público, porta) público associado. -Necessita de servidores externos (servidores STUN), situados na rede externa à NAT. TURN: -Utilização em NAT s simétricas. -Utilizam um servidor intermediário (TURN relay) para encaminhar as ligações. Neste caso, o servidor de relay é o super-nó. 22
24 Áudio: -SVOPC->SILK->Opus->RFC 6716 (submetido e standardizado pelo IETF). Vídeo: -VP8 definição standard -> H.264 usado para 720p e 1080p HD 24
27 -Processo crítico mas complexo. -Abordado apenas os aspectos mais relevantes. -Servidor de autenticação é a única componente centralizada da rede. -Servidor assegura que o nome do utilizador é único. 27
28 -A descoberta dos super-nós é realizada enviando pacotes UDP. -O cliente repete cada passo para cada um dos super-nós contidos na HC. -O processo termina quando o cliente Skype conseguir estabelecer uma ligação ao super-nó. -É nesta fase que é verificada a existência de NAT / firewall. -Caso a firewall bloqueie ligações UDP, são utilizadas ligações TCP. 28
30 As pesquisas intermédias são guardadas numa cache. 30
31 -A presença de NAT e/ou firewall com restrições impede o estabelecimento de ligações externas ao cliente. STUN: - Permite: -Verificar a presença de uma NAT. -Obter o par (endereço IP público, porta) público associado. -Necessita de servidores externos (servidores STUN), situados na rede externa à NAT. TURN: -Utilização em NAT s simétricas. -Utilizam um servidor intermediário (TURN relay) para encaminhar as ligações. Neste caso, o servidor de relay é o super-nó. 31
34 Permite a integração do serviço com a telefonia tradicional (PSTN). Não tem ligações de emergência, é recomendado ter uma linha analógica. Skype Number: -Os utilizadores podem adquirir números da PSTN e associá-los à sua conta Skype. -O utilizador pode seleccionar qual a área geográfica a que pretende associar o número. -Serviço ainda não permite seleccionar áreas em Portugal. -Permite receber chamadas originárias da rede PSTN. Skype To Go: -Os utilizadores podem efectuar chamadas para números da PSTN. 34
35 Skype Manager: -Ferramenta baseada na web que permite a gestão de contas Skype. Skype Connect: -Integração do serviço Skype com um serviço VoIP existente (i.e., integração com a PBX baseada em SIP). 35
40 P2P é usado quando há interacção entre utilizadores finais Vantagens: -Escalabilidade sem aumentar o tempo de pesquisa ou recursos dispendiosos -Utilizam os recursos dos utilizadores finais e estes aumentam consoante aumenta a rede -Contorna as falhas -Replicações 40