Development of information systems and services over peer-to-peer overlay networks

Las propiedades de las redes P2P las hacen muy adecuadas para el desarrollo de nuevos sistemas y servicios de información. En este trabajo, las principales características de los diferentes tipos de redes P2P son estudiados en profundidad. Además, también se analiza también su idoneidad para el desarrollo de sistemas y servicios de información específicos. En este sentido, las redes P2P no estructuradas se han utilizado para desarrollar un servicio de anonimato para redes de comunicación, y las redes P2P basadas en superpeer se han utilizado para diseñar una nueva arquitectura de distribución de servicios de vídeo bajo demanda. Por otro lado, la funcionalidad de enrutamiento confiable de las redes P2P estructuradas se ha utilizado para desarrollar un mecanismo de auto-organización para aplicaciones P2P basadas en superpeers, y se ha utilizado una Distributed Hash Table (DHT) para implementar el sistema de información de una aplicación de trazabilidad. La tesis se organiza de la siguiente manera: El Capítulo 2 presenta las principales características de las redes P2P no estructuradas. Después se presenta el concepto de anonimato en redes de comunicación y se describen los mecanismos más importantes para obtener el anonimato en redes IP. Uno de ellos, llamado Crowds, puede ser fácilmente implementado en las redes P2P no estructuradas. El Capítulo 3 presenta las principales características de las redes P2P basadas en superpeers. Después se presentan los componentes fundamentales de un sistema P2P de vídeo bajo demanda. El Capítulo 4 presenta las principales características de las redes P2P estructuradas. En este capítulo se presenta un mecanismo de auto-organización para aplicaciones P2P basadas en superpeers, que hace uso de la funcionalidad de enrutamiento confiable asociado a las redes P2P estructuradas. El Capítulo 5 resalta las características principales de las Distributed Hash Tables (DHT). En este capítulo, se propone un mecanismo para la obtención automática de la cadena de suministro asociado a un producto específico utilizando la Red EPCglobal. Este mecanismo está integrado dentro del Discovery Services (DS), que se está desarrollando actualmente. Finalmente, en el Capítulo 6 se presentan las principales conclusiones extraídas de esta tesis y discute trabajos futuros.;The properties of P2P networks make them very appropriate for the development of new information systems and services. In this work, the main characteristics of the different kinds of P2P networks are studied in depth. In addition, it is also analyzed their suitability for the development of specific information systems and services over them. On this matter, unstructured P2P networks have been used to develop a new anonymity service for communication networks, and super-peer based P2P networks have been used to design a new Video-on-Demand service distribution architecture. On the other hand, the reliable routing functionality of structured P2P networks has been used to develop a self-organizing mechanism for superpeer-based P2P applications, and a distributed hash table (DHT) storage system has been used to implement the information system component of a traceability application. The Thesis is organized as follows: Chapter 2 introduces the main characteristics of unstructured P2P networks. After that, the concept of anonymity in communication networks is presented, and the most important mechanisms to obtain anonymity in IP networks are described. One of them, called Crowds, can be easily implemented over unstructured P2P networks to provide an anonymity service. Chapter 3 introduces the main characteristics of superpeer-based P2P networks. After that, the fundamental components of any P2P VOD system are presented. The system is evaluated in a broadband operator scenario, and it is presented a new mechanism which tries to dynamically re-allocate the streams. Chapter 4 introduces the main characteristics of structured P2P networks. In this chapter, it is presented a self-organizing mechanism for superpeer-based P2P applications, which makes use of the reliable routing functionality associated to structured P2P networks. Chapter 5 firstly highlights the main characteristics of Distributed Hash Table (DHT) storage systems. In this chapter, it is proposed a mechanism for automatically obtaining the supply network associated to a specific product using the EPCglobal Network. This mechanism is integrated within the Discovery Services (DS) component, which is currently being developed. Finally, Chapter 6 presents the main conclusions drawn in this Thesis and discusses future works.