Das P-Grid-Overlay-Netzwerk: Von einem einfachen Prinzip zu einem komplexen System

Overlay-Netzwerke haben sich während der vergangenen Jahre zu einem neuen Paradigma im Bereich verteilter Systeme entwickelt. Sie erlauben es durch das Überlagern eines logischen Netzwerkes auf ein physikalisches Netzwerk, die Suche von verteilten Ressourcen unter Verwendung anwendungsspezifischer Schlüssel und Suchkriterien zu unterstützen. Dabei wird auf eine zentrale Koordination weitgehend oder vollständig verzichtet. Popularisiert wurde dieser Ansatz durch Peer-to-Peer-File-Sharing-Systeme basierend auf hierarchischen Overlay-Netzwerken (Napster) oder unstrukturierten Overlay-Netzwerken (Gnutella). Schwachpunkte dieser ersten Generation von Overlay-Netzwerken, wie (teilweise) Zentralisierung oder hoher Bandbreitenbedarf, wurden durch die Entwicklung von strukturierten OverlayNetzwerken behoben. Auf einer logischen Ebene können diese als eine Einbettung eines Graphen (OverlayNetzwerkes) in einen Schlüsselraum mit einer Distanzfunktion verstanden werden. Durch diese Einbettung werden logische Schlüssel mit physikalischen Adressen verknüpft und logische Suchanfragen können dank einer geschickten Konstruktion des Overlay-Netzwerkes unter Verwendung einer Routingstrategie, die die Topologie des Schlüsselraums ausnützt, effizient ausgeführt werden. Effizienz wird dabei in erster Linie an der verwendeten Bandbreite gemessen.