[論文アブスト]An Experimental Study of the Skype Peer-to-Peer VoIP System

「An Experimental Study of the Skype Peer-to-Peer VoIP System」という論文のアブストラクトを読みました。

■著者
S. Guha, N. Daswani, and R. Jain

■出典
In Proc of IPTPS, Santa Barbara, CA, Feb. 2006

以下、アブストラクト原文です。

Despite its popularity, relatively little is known about the traffic characteristics of the Skype VoIP system and how they differ from other P2P systems.
We describe an experimental study of Skype VoIP traffic conducted over a five month period, where over 82 million datapoints were collected regarding the population of online clients, the number of supernodes, and their traffic characteristics.
This data was collected from September 1, 2005 to January 14, 2006.
Experiments on this data were done in a black-box manner, i.e., without knowing the internals or specifics of the Skype system or messages, as Skype encrypts all user traffic and signaling traffic payloads.
The results indicate that although the structure of the Skype system appears to be similar to other P2P systems, particularly KaZaA, there are several significant differences in traffic.
The number of active clients shows diurnal and work-week behavior, correlating with normal working hours regardless of geography.
The population of supernodes in the system tends to be relatively stable; thus node churn, a significant concern in other systems, seems less problematic in Skype.
The typical bandwidth load on a supernode is relatively low, even if the supernode is relaying VoIP traffic.

The paper aims to aid further understanding of a significant, successful P2P VoIP system, as well as provide experimental data that may be useful for future design and modeling of such systems.
These results also imply that the nature of a VoIP P2P system like Skype differs fundamentally from earlier P2P systems that are oriented toward file-sharing, and music and video download applications, and deserves more attention from the research community.

以下、僕による日本語訳です。

その人気にも関わらず、Skype VoIPシステムのトラフィックの特徴や、他のP2Pシステムとの違いは比較的知られてこなかった。
2005年9月1日から2006年1月14日までの5ヶ月に渡って行われた、Skypeのトラフィック実験研究について述べる。
この実験ではオンラインクライアント・スーパーノードの数・それらのトラフィックの特徴に関して、8200万以上のデータが集められた。
Skypeはすべてのユーザトラフィックやシグナルトラフィックのペイロードを暗号化しているため、実験はSkypeシステムやメッセージの内部や仕様を知ることない、ブラックボックス手法により行われた。
実験の結果、Skypeシステムのアーキテクチャは他のP2Pシステムと似ているにも関わらず、特にKaZaAにおいて、トラフィックにいくつかの大きな違いがあることがわかった。
アクティブなクライアントの数は、地理に関わらず勤務時間と相関して、
システム内のスーパーノードの数は比較的安定している。
従って、大きな悩みであるノードの離脱・参加は、Skypeにとってはそれほど問題ではないようである。
スーパーノードの典型的な帯域負荷は、VoIPトラフィックをリレーしているにも関わらず、比較的低くかった。

本論文は、成功している巨大P2P VoIPシステムのさらなる理解を助け、また、このようなシステムの設計・モデリングを将来行う上で便利だと思われるデータを提供することを目的としている。
これらの結果は、SkypeのようなVoIP P2Pシステムの性質が、ファイル共有・音楽やビデオのダウンロードを目的とした初期のP2Pシステムとは基本的に異なるものであること、そして研究コミュニティからより注目されるに値するものであることを示している。

Skypeに関する研究だったので、てっきりSkypeの中の人がやっている研究と思いましたが、実際は大学の人とGoogleの人の協同研究でした。

Skypeのトラフィックの特徴や他のP2Pシステムとの違いを知りたい、でもSkypeは仕様を公開していないしメッセージは暗号化されている。。。
というわけで、Skypeはブラックボックスであるとみなした上で、トラフィックやノード数、スーパノード数を記録する実験を5ヶ月間行ったようです。
その結果、既存のP2Pシステムとはかなりの点で異なることがわかったようです。

こういう実験主導の研究は好きです。
具体的にどうやって実験したのか非常にきになるので、中身を読んでみたいと思います。