Ping Pong Schema

Da die alte Ping/Pong Methode mindestens 50% der gesamten Bandbreite des Gnet benötigte und außerdem viele IP-Adressen aus den Pong-Nachrichten nicht erreichbar waren oder keine eingehenden Verbindungen akzeptierten war es schwierig für neue Servents Verbindungen zum GNET aufzubauen.

Daher wurde bei der neuen Version von Gnutella (v0.6) das Ping Pong Schema implementiert. Die Idee hinter dem Schema ist, Pongs zu cachen und nur die besten Pongs zu senden. Dadurch wird ein wesentlich kleinerer Anteil an Bandbreite genutzt.
Trotzdem wird die Kompatiblität zu alten Clients bewahrt.

Die Ziele des Schemas sind:

• Effizienz: Bandbreite für Pings und Pongs auf ca. 100 Byte/Sec/Verbindung begrenzen
• Qualität: wenn User A Pong von User B empfängt, hat B eingehende Verbindungen in den letzten 15 Sekunden akzeptiert
• Fairness: wenn User Ping sendet, wird Pong garantiert
  

Das Ping Pong Schema besteht aus drei Teilen:

Pong Begrenzung

Pong sollte nur gesendet werden (1):

• wenn Servent nicht hinter Firewall
• eingehende Verbindungen akzeptiert werden

Nur begrenzte Anzahl an Pongs weiterleiten:

• wenn (1) beachtet wird, reichen 10 Pongs; aber welche?
• Bei Pongs mit niedrigem Hopcount ist es wahrscheinlicher, dass die Servents noch mit dem Gnet verbunden sind; aber ein hoher Hopcount ist nützlicher um den Horizont zu erweitern.
• Lösung: erster Pong mit Hopcount 1, ..., letzter Pong mit Hopcount 10

Pong Caching

Durch die Pong Begrenzung wird noch nicht das Problem von zuviel gesendeten Pings gelöst. Zwei aufeinander folgende Pings werden einen sehr ähnlichen Effekt im Gnet auslösen, was das Broadcasten der Pings und das Empfangen der Pongs betrifft. Daher:

• cachen der neusten Pongs und dadurch Vermeidung des Broadcastings von Pings
• Pong-Cache alle 3 Sekunden aktualisieren (mit TTL von 5-7)

Ensteht dadurch nicht noch mehr Netzwerkverkehr? Nein. Ergebnisse von Analysen zu dieser Implementation ergaben, dass die Pings zur Aktualisierung von Pong-Caches meistens mit Pongs aus Pong-Caches beantworten werden!

Ping Multiplexing

Wenn mehrere Pings schnell hintereinander ankommen und noch kein Pong-Cache vorhanden ist, werden die Pings bisher trotzdem per Broadcast weitergeleitet und erzeugen dadurch unnötigen Traffic im Gnet. Dies kann vermieden werden, wenn Multiplexing verwendet wird:

• Pings nicht sofort beanworten
• mehrere Pings zu einem zusammenfassen
• beim Senden der Pongs drauf achten, dass auf alle Pings geantwortet wird (vorher GUID speichern)

Um die Kompatibilität zu alten Clients zu bewahren wird die Anzahl der eingehenden Pings begrenzt:

• wird bestimmte Rate überschritten, Ping verwerfen
• Rate durch Ankunftszeit des letzten Pings bestimmen

Alte Clients (Identifizierung über Connect 0.4) sollten nur ein Ping alle 30 Sekunden erhalten, um kein Broadcast im Gnet auszulösen. Pongs von alten Clients sollten in seperatem Cache behandelt werden:

• nur im Notfall verwenden
• enthalten auch Pongs, mit denen keine Verbindung aufgebaut werden kann!

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