Gnutella

Gnutella bezeichnet eine Internet-Tauschbörse (Peer-to-Peer-Netzwerk) und deren spezifisches Netzwerkprotokoll.

Geschichte

Das Gnutella-Protokoll wurde durch Justin Frankel definiert, der am 14. März 2000 als erste Software für das Gnutella-Netzwerk die Beta-Version des ebenfalls Gnutella bezeichneten Programmes zum kostenlosen Herunterladen im Internet freigab. Frankels Arbeitgeber AOL zwang ihn jedoch nach kurzer Zeit das Projekt aufzugeben und das Programm nicht weiter zu veröffentlichen. Das Programm war jedoch zu diesem Zeitpunkt bereits weit verbreitet und durch fremde Webseiten oder Peer-to-Peer-Netzwerke weiterhin verfügbar. Auch wenn der Name darauf hindeutet, so gehört Gnutella nicht zum GNU-Projekt.

Einige Zeit später gelang es einer Gruppe von unabhängigen Entwicklern das Gnutella-Protokoll zu entschlüsseln und ihre Ergebnisse zu veröffentlichen. Daraufhin wurden zahlreiche weitere Programme für das Gnutella-Netzwerk entwickelt, die auch den Leistungsumfang des Netzwerkes deutlich erweiterten.

Im Mai 2006 zählte das Gnutella-Netzwerk schätzungsweise 2,2 Millionen Nutzer ^[1].

Hintergrund

Vorbild und Anreiz für das Gnutella-Netzwerk war in weiten Teilen das Peer-to-Peer-Netzwerk Napster, welches bereits seit Juni 1999 einen direkten Austausch von Musikdateien ermöglichte. Durch die überwiegend illegal getauschten Inhalte geriet die Betreiberfirma Napster jedoch immer häufiger in rechtliche Konflikte. Frankels Motivation war es, ein Netzwerk zu errichten, das im Gegensatz zu Napster ohne zentrale Server und somit auch ohne zentralen Betreiber, gegen den rechtliche Vorwürfe hätten erhoben werden können, auskommen sollte.

Technik

Das Gnutella-Netzwerk ist ein vollständig dezentrales Netzwerk. Das bedeutet, dass jeder Benutzer eine gleichwertige Software verwendet und es keine zentralen Server gibt, welche die Suchanfragen bearbeiten. Um zu funktionieren muss das Client-Programm mindestens einen anderen Benutzer (sogenannten node) finden. Um dies zu erreichen gibt es diverse Methoden, wie vordefinierte Serverlisten, Gwebcache-Seiten im Internet oder auch der Austausch von Host-Listen über IRC. Wird eine Verbindung aufgebaut, tauschen die Programme Listen erreichbarer Nodes aus, welche dann wiederum kontaktiert werden bis die eingestellte Anzahl an Verbindungen erreicht wurde.

Startet ein Benutzer des Netzwerkes eine Suchanfrage, so wird diese zunächst nur an benachbarte Systeme weitergeleitet. Diese leiten dann ihrerseits die Anfrage an ihre benachbarten Systeme weiter, bis die angeforderte Datei gefunden wurde. Anschließend kann eine direkte Verbindung zwischen suchendem und anbietendem Benutzer für die Datenübertragung hergestellt werden.

Der besondere Vorteil dieser Netzwerkstruktur ist die Ausfallsicherheit, da Suchanfragen selbst dann weitergeleitet werden können, wenn einzelne Teile des Netzwerkes zeitweise unerreichbar sind. Nachteilig dagegen ist die lange Dauer der Suchanfrage, da es keine zentralen Index-Server gibt, und die hohe Netzwerkbelastung durch die teils ziellosen Weiterleitungen der Suchanfragen.

Software (in alphabetischer Reihenfolge)

Acqlite - Mac OS X
Acquisition – Mac OS X, Closed Source (Shareware)
BearShare – Microsoft Windows, Closed Source, Entwicklung 2005 eingestellt, seit dem 4. Mai 2006 an iMesh verkauft.
Cabos – Mac OS X und Microsoft Windows, basiert auf LimeWire und Acquisition
FileScope – .NET, Open Source (GPL), C#, Netzwerk erweiterbar
FrostWire – plattformunabhängig, Open Source (GPL), Java, basiert auf LimeWire
Gnotella – Entwicklung 2001 eingestellt
Gnucleus – Microsoft Windows, Open Source (GPL), C++, unterstützt auch Gnutella2
gtk-gnutella – Unix, Open Source (GPL), C
I2Phex
KCeasy – unterstützt auch Ares und OpenFT
LimeWire – plattformunabhängig, Open Source (GPL), Java, meistgenutzter Client
MLDonkey – plattformunabhängig, Open Source (GPL), Objective CAML, Netzwerk erweiterbar
Morpheus – Microsoft Windows, Closed Source, Netzwerk erweiterbar, enthält Adware/Spyware
Mutella – Open Source, textbasiert
Phex – plattformunabhängig, Open Source (GPL), Java
Shareaza – Open Source, Netzwerk erweiterbar
XoloX (http://www.xolox.nl/), enthält Adware/Spyware

Viele weitere Clients basieren auf giFT.

Entwicklung

Das Gnutella-Protokoll wird ständig durch neue Erweiterungen verbessert. Zum einen wird hiermit die Funktionalität erweitert, zum anderen wird mit ausgeklügelten Algorithmen versucht, die benötigte Bandbreite zu reduzieren und die Robustheit zu verbessern.

Hierzu gehören:

Klassifizierung in Ultrapeer- und Blattknoten
Query-Routing-Protokoll (QRP)
Horizontstatistik (HSEP)
Aktive und passive Warteschlangen für Dateitransfers
Komprimierung der P2P-Verbindungen [1]
Propagieren alternativer Dateiquellen über das sogenannte Download Mesh
Download-Verifikation mittels Tiger-Tree Hashes
Meta-Daten

Viele Gnutella-Clients sind Open Source Software. Dementsprechend ist es möglich, an den Clients selbst mitzuwirken.

Nachfolger

Das Gnutella-Protokoll hat einige konzeptionelle Schwächen, die sich ohne Bruch der Kompatibilität nicht beheben lassen. Als Nachfolger von Gnutella, die diese Schwächen beheben sollen, werden vielfach Netzwerke nach dem Kademlia-Algorithmus aufgefasst. Bei Kademlia gibt es ebenfalls keine zentralen Server, jedoch wird für jede einzelne denkbare Suchabfrage jeweils ein bestimmter "Ansprechpartner" rechnerisch ermittelt, der für diese Abfrage "zuständig" ist. Damit wird das bei Gnutella bestehende Problem vermieden, dass praktisch jede Suchabfrage zu jedem Rechner gelangen muss, wenn auch seltene Dateien erfolgreich gefunden werden sollen.
2002 wurde das, bis auf das alte Handshake neu erdachte Gnutella2-Protokoll veröffentlicht.

Siehe auch

Weblinks

Quellen

↑ Stand Mai 2006, Quelle: www.slyck.com

[1] Stand Mai 2006, Quelle: www.slyck.com

[1]