Что такое одноранговая сеть это

Что такое Одноранговая сеть (P2P) и зачем она нужна?

Если вы регулярно пользуетесь Интернетом, скорее всего вы слышали о терминах одноранговая сеть, децентрализованная сеть, или пиринговая сеть, peer-to-peer или ее аббревиатура — P2P сеть. Все эти термины обозначают одно и то же. Если вы хотите знать, что такое peer-to-peer, и для чего он используется, вы должны прочитать эту статью.

Что такое P2P или одноранговая сеть?

Peer-to-peer, или сокращенно P2P сеть, - это вид компьютерных сетей, использующих распределенную архитектуру. Это означает, что все компьютеры или устройства, входящие в нее, используют рабочие нагрузки в сети совместно. Компьютеры или устройства, которые являются частью пиринговой сети, называются пирами. Каждый узел одноранговой сети, или пир, равен другим пирам. Привилегированных участников нет, как и нет центрального административного устройства. Таким образом, сеть децентрализованная.

В некотором роде, одноранговые сети - это социалистические сети в цифровом мире. Каждый участник равен другим, и каждый имеет те же права и обязанности, что и другие. Пиры одновременно являются и клиентами, и серверами.

Кроме того, каждый ресурс, доступный в пиринговой сети, является общим для всех узлов без участия центрального сервера. Общими ресурсами в сети P2P могут быть:

Процессорные мощности
Дисковое пространство
Пропускная способность сети

Что делают сети P2P (peer-to-peer)?

Основная цель одноранговых сетей заключается в совместном использовании ресурсов и совместной работе компьютеров и устройств, предоставлении конкретной услуги или выполнении конкретной задачи. Как упоминалось ранее, децентрализованная сеть используется для совместного использования всех видов вычислительных ресурсов, таких как вычислительная мощность, пропускная способность сети или дисковое пространство. Однако наиболее распространенным вариантом использования пиринговых сетей является обмен файлами в Интернете. Одноранговые сети идеально подходят для обмена файлами, поскольку они позволяют подключенным к ним компьютерам получать и отправлять файлы одновременно.

Рассмотрим ситуацию: вы открываете свой веб-браузер и посещаете веб-сайт, где вы загружаете файл. В этом случае сайт работает как сервер, а ваш компьютер действует как клиент, который получает файл. Вы можете сравнить это с дорогой с односторонним движением: загружаемый файл - это автомобиль, который идет от точки A (веб-сайт) до точки B (ваш компьютер).

Если вы загружаете один и тот же файл через одноранговую сеть, используя сайт BitTorrent в качестве отправной точки, загрузка выполняется по-разному. Файл загружается на ваш компьютер по частям, которые поступают со многих других компьютеров, у которых уже есть этот файл, в P2P сеть. В то же время файл также отправляется (загружается) с вашего компьютера другим лицам, которые его запрашивают. Эта ситуация похожа на двухстороннюю дорогу: файл похож на несколько небольших автомобилей, которые приходят на ваш компьютер, но также отправляются к другим пользователям, когда они его запрашивают.

Почему одноранговые сети полезны?

Сети P2P имеют несколько особенностей, которые делают их полезными:

Их трудно «уронить», т. е. Вывести из рабочего состояния. Даже если вы отключите одного пира, другие продолжают работать и взаимодействовать. Чтобы сеть перестала работать, вы должны закрыть все пиры.
Пиринговые сети чрезвычайно масштабируемы. Новые пиры легко добавляются, так как вам не нужно изменять конфигурацию на центральном сервере.
Когда дело доходит до обмена файлами, то чем больше одноранговая сеть, тем быстрее это происходит. Наличие одного и того же файла, хранящегося на многих одноранговых узлах в децентрализованной сети, означает, что когда кому-то нужно его скачать, файл загружается из многих мест одновременно.

Зачем нужны пиринговые сети? Легальное использование P2P сетей

Одноранговые сети нужны для подключения компьютеров и устройств в единую сеть без необходимости настройки сервера. При создании сервера его осень дорого и сложно обслуживать, и люди используют более дешевые альтернативы, такие как P2P. Вот несколько распространенных примеров использования сетей P2P:

Когда вы в своем доме подключаете устройство на Windows к домашней группе компьютеров, вы создаете между ними одноранговую сеть. Homegroup - небольшая группа компьютеров, которые связаны между собой для совместного использования дискового пространства и принтеров. Это одно из самых распространенных применений для одноранговой технологии. Некоторые люди могут сказать, что домашние группы не могут быть одноранговыми, поскольку компьютеры в сети подключены к маршрутизатору. Однако имейте в виду, что маршрутизатор никак не связан именно с управлением сети. Маршрутизатор не работает как сервер, а просто как интерфейс или связующее звено между локальной сетью и Интернетом.
Когда вы создаете сеть между двумя компьютерами, вы создаете пиринговую сеть.
Совместное использование больших файлов в интернете часто выполняется с использованием сетевой архитектуры P2P. Например, некоторые онлайн-игровые платформы используют P2P сеть для загрузки игр между пользователями. Blizzard Entertainment распространяет Diablo III, StarCraft II и World of Warcraft с использованием P2P. Другой крупный издатель, Wargaming, делает то же самое со своими играми World of Tanks, World of Warships и World of Warplanes. Другие же, такие как Steam или GOG, предпочитают не использовать P2P, а поддерживать выделенные серверы по всему миру.
Обновления Windows 10 поставляются как с серверов Microsoft, так и через сеть P2P.
Многие операционные системы Linux распространяются через BitTorrent, которые используют одноранговые сети. Такими примерами являются Ubuntu, Linux Mint и Manjaro.
И наконец, технология блокчейн использует одноранговые децентрализованные сети для записи информации в распределенном реестре на всех компьютерах сети одновременно. (Более подробно читайте в статьях «Что такое блокчейн простыми словами?» и «Что такое распределенный реестр?»)

Пиринговые сети - самый дешевый способ распространения контента, потому что они используют пропускную способность одноранговых узлов, а не пропускную способность создателя контента.

История сетей P2P

Предшественником одноранговых сетей является USENET, который был разработан в 1979 году. Это была система, которая позволяла пользователям читать и публиковать сообщения / новости. Это была сеть, подобная современным онлайн-форумам, но с той разницей, что USENET не полагался на центральный сервер или администратора. USENET копировал одно и то же сообщение / новость на все серверы, найденные в сети. Аналогично, децентрализованные сети распространяют и используют все доступные им ресурсы.

Следующей большой вехой в истории одноранговых сетей был 1999 год, когда появился Napster. Napster был файлообменным программным обеспечением, которое люди использовали для распространения и загрузки музыки. Музыка, распространяемая с помощью Napster, обычно защищалась авторским правом и, таким образом, ее распространение было незаконным. Однако это не помешало людям использовать его.

Хотя Napster был тем, кто вывел P2P в мейнстрим, проект в конечном итоге потерпел неудачу и был закрыт властями по причине незаконного распространения контента.

Можно также с уверенностью сказать, что новой ступенью в развитии пиринговых сетей стало становление блокчейн индустрии в 2008 году вместе с появлением Биткоина. Использование одноранговых децентрализованных сетей — одно из трех основных составляющих технологии блокчейн, наряду с общим реестром записей и механизмом консенсуса.

В настоящее время P2P остается одной из самых популярных технологий для обмена файлами через Интернет, использующаяся как законно, так и незаконно.

Незаконное использование одноранговых сетей

P2P - спорная технология, потому что она широко используется для пиратства. Из-за преимуществ этой технологии существует множество веб-сайтов в Интернете, которые предлагают доступ к защищенному авторским правом контенту, например, кино, музыке, программному обеспечению или играм, через сети P2P. Хотя сама технология не является незаконной и имеет множество легальных вариантов применения, которые не связаны с пиратством, то, как некоторые люди используют P2P, является незаконным.

Поэтому, при использовании пиринговой сети убедитесь, что вы не занимаетесь пиратством или другими вариантами использования, которые наказываются по закону.

2.2.1. Одноранговые сети - Компьютерные сети

Одноранговая сеть – это сеть равноправных компьютеров, каждый из которых имеет уникальное имя (имя компьютера) и обычно пароль для входа в него во время загрузки ОС. Имя и пароль входа назначаются владельцем компьютера средствами ОС. Каждый компьютер такой сети может одновременно являться и сервером и клиентом сети, хотя вполне допустимо назначение одного компьютера только сервером, а другого только клиентом. Достоинством одноранговых сетей является их высокая гибкость: в зависимости от конкретной задачи сеть может использоваться очень активно, либо совсем не использоваться. Из-за большой самостоятельности компьютеров в таких сетях редко бывает ситуация перегрузки (к тому же количество компьютеров обычно невелико). Установка одноранговых сетей довольно проста, к тому же не требуются дополнительные дорогостоящие серверы. Кроме того, нет необходимости в системном администрировании, пользователи могут сами управлять своими ресурсами. В одноранговых сетях допускается определение различных прав пользователей по доступу к сетевым ресурсам, но система разграничения прав не слишком развита. Если каждый ресурс защищен своим паролем, то пользователю приходится запоминать большое число паролей. К недостаткам одноранговых сетей относятся также слабая система контроля и протоколирования работы сети, трудности с резервным копированием распределенной информации. К тому же выход из строя любого компьютера-сервера приводит к потере части общей информации, то есть все такие компьютеры должны быть по возможности высоконадежными. Эффективная скорость передачи информации по одноранговой сети часто оказывается недостаточной, поскольку трудно обеспечить быстродействие процессоров, большой объем оперативной памяти и высокие скорости обмена с жестким диском для всех компьютеров сети. К тому же компьютеры сети работают не только на сеть, но и решают другие задачи. Сейчас считается, что одноранговая сеть наиболее эффективна в небольших сетях (около 10 компьютеров). При значительном количестве компьютеров сетевые операции сильно замедлят работу компьютеров и создадут множество других проблем. Тем не менее, для небольшого офиса одноранговая сеть – оптимальное решение.

Самая распространенная в настоящий момент одноранговая сеть – это сеть на основе Windows XP (или более ранних версий ОС Windows).

Page 2

Одноранговая компьютерная сеть

Определение 1

Компьютерная сеть - это подключение компьютеров и их периферийных устройств в одну систему, что позволит расширить возможности всех устройств системы и совершать обмен данными между узлами сети.

Компьютерные сети бывают двух видов:

Одноранговые.
Иерархические.

Определение одноранговой компьютерной сети

Рисунок 1. Одноранговая компьютерная сеть. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Определение 2

Одноранговыми компьютерными сетями называются те сети, в которых нет привилегированных компьютеров. То есть все компьютеры имеют равные права и уровни доступа.

В такой сети отсутствует сервер, отсутствуют разные уровни и распределенная архитектура. Такие сети являют собой небольшое количество компьютеров, соединенных между собой в одну сеть, без дополнительных настроек и разграничений прав доступа.

Замечание 1

Основным преимуществом такой сети является тот факт, что ее работоспособность не зависит от наличия определенных узлов системы.

Скорость обработки команд не зависит от мощности и загруженности сервера, все компьютеры такой системы выполняют некоторые функции, необходимые для поддержания самой системы. Такое распределение функций между участниками системы позволяет гарантировать бесперебойную работу вне зависимости от функционирования отдельных узлов.

Ничего непонятно?

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

В иерархической сети работоспособность и скорость работы во многом зависит исключительно от мощностей узла-сервера данной системы. Если же возникает большая нагрузка, а сервер к этому не готов, то система будет простаивать в ожидании обработки команд. В одноранговой сети такая ситуация невозможна, так как определенную команду может выполнять любой компьютер из сети. Если какой-то из них загружен, за нее возьмется другое устройство, чтобы не позволить системе простаивать.

Такое распределение функций гарантирует более высокую скорость обработки команд и стойкость системы, так как она не зависит от конкретного устройства. Вообще, все устройства сети peer-to-peer подразумевают возможность любого из устройств в любой момент времени отключиться от сети. Это никак не влияет на работоспособность системы, так как все устройства имеют равные права и являются взаимозаменяемыми.

Одноранговые компьютерные сети имеют один небольшой, но порой значимый нюанс. Здесь не идет речь о защите информации. Когда у всех компьютеров равные права доступа, никто не может запретить или ограничить доступ к какому-то ресурсу или компьютеру. Все устройства в одноранговой сети находятся на равных правах. Если для сети важно наладить права доступа для разных пользователей или защитить информацию - нужно использовать другие варианты сетей.

Иерархические компьютерные сети

Иерархическая сеть отличается от одноранговой наличием разных прав доступа у разных узлов системы. Некоторые устройства являются серверами и отвечают за обработку основных команд, отдачу данных, управление подключениями и т.д.

Сервера могут быть разных уровней и иметь разные права доступа в зависимости от иерархии. Обычно присутствует один главный сервер, который отвечает за управление другими устройствами и выполняет основные и самые важные команды. Именно он отвечает за распределение ролей и задач между другими устройствами.

Более низкие по иерархии сервера отвечают за распределение нагрузки между устройствами, снимают нагрузку с основного сервера путем взятия на себя части задач. Если в сети присутствует большая нагрузка, один компьютер может не справляться с ней или выполнять задачи медленно. Именно для этого используются дополнительные сервера с меньшими правами.

Использование иерархических сетей подходит для случаев, когда важна конфиденциальность, защита данных и информации. Такие сети гарантируют распределение прав, ограничение доступа к функциям, ресурсам и данным. Для крупных компьютерных сетей или сетей предприятий такой вариант зачастую является наиболее оптимальным.

Но у него есть и недостатки. Например, использование иерархических сетей требует выделение отдельного компьютера с хорошими системными характеристиками на роль сервера. Для серверной части обязательно нужен мощный компьютер, на него возлагается большая ответственность и даже минимальные зависания могут привести к простою или даже падению всей сети.

Такие сети сложнее настраивать и ими не так просто управлять. Именно поэтому для небольших систем актуальным остается простая в установке и поддержке одноранговая сеть.

Гибридная компьютерная сеть

Помимо чистых P2P-сетей существуют также специальные гибридные сети. В таких сетях существуют серверы, которые используются для координации работы. Они занимаются также поиском, предоставлением информации об узлах системы (статус, готовность и др.).

Такие сети сочетают в себе быстродействие централизованных одноранговых сетей и надежность централизованных иерархических. Это достигается благодаря гибридным схемам с независимыми индексационными серверами, которые обмениваются информацией друг с другом.

Выход из строя любого из серверов никак не влияет на функционирование компьютерной сети. Она все равно продолжит нормальное функционирование, как и в случае с одноранговой.

Такие сети подходят для организаций, предприятий и корпораций. Они уступают по безопасности для иерархических систем, в которых за все отвечают отдельные серверы. Но это допустимо, так как дает преимущества в других направлениях, например, в скорости работы.

Применение одноранговых сетей

Пример 1

Хорошим примером применения технологии одноранговых сетей является сеть для обмена файлами или файлообменник. Пользователи используют специальные настройки и выбирают папку для предоставления общего доступа. Содержимое данной папки будет доступно для скачивания другими пользователями.

Когда пользователь сети отправляет запрос на поиск файла, программа ищет у клиентов сети файлы, подходящие для данного запроса и предоставляет результат. В случае успешного поиска предоставляется возможность скачивания файлов у найденных источников.

Для достижения лучшего результата по скорости и производительности системы в современных сетях используется метод загрузки информации из разных источников. Это намного быстрее чем загружать данные из одного источника сервера, даже если он имеет большую вычислительную мощность.

Такое распределение нагрузки гарантирует бесперебойность получения данных, сохраняя их целостность благодаря проверкам контрольной суммы.

Остановить раздачу файла в децентрализованной компьютерной сети практически невозможно. До тех пор, пока хотя бы один компьютер в сети будет содержать данный файл, он и дальше будет распространяться по запросу клиентов в данной сети. Единственный действенный способ остановить раздачу файла в одноранговой децентрализованной сети - полностью отключить (физически) все содержащие его компьютеры, находящиеся в этой сети.

Замечание 2

Децентрализованная сеть решает проблему слежки и ограничений доступа в компьютерных сетях. Это создает ряд определенных проблем с точки зрения конфиденциальности и защиты информации.

Как устроена одноранговая локальная сеть?

Одноранговая локальная сеть является наиболее распространенным вариантом создания как домашних, так и корпоративных ЛВС.

Это обусловлено тем, что подобные сети позволяют каждому клиенту (пользователю) в сети самостоятельно управлять различными сетевыми устройствами (например, принтерами).

Кроме того, создание одноранговой сети в большинстве случаев значительно проще (и дешевле) настройки централизованной компьютерной сети с подключением серверов.

Какие сети называются одноранговыми?

Одноранговой сетью называется сеть, в которой все функциональные узлы наделены одинаковым правом доступа к любым сетевым ресурсам.

При этом каждый ПК может напрямую связаться с другим подключенным к сети компьютером, а при отсутствии одного или нескольких сетевых устройств информационный обмен между остальными функциональными узлами не нарушается.

Существует два варианта настройки одноранговой локальной сети:

— путем непосредственного соединения компьютеров;
— посредством пиринговых приложений.

Несмотря на мнимую схожесть, работают такие сети по-разному:

1. Компьютеры, объединенные между собой посредством одноранговой сети, способны одновременно использовать любые дополнительные ресурсы (в том числе файлы и периферийные устройства). Для этого не требуется наличия каких-либо серверов: по сути, каждый компьютер в сети может выполнять одну из двух ролей (быть клиентом или сервером), в соответствии с которой меняется их функционал.

Роли компьютеров в сети распределяются посредством специальных запросов. Например, одноранговой сетью вполне может быть простая домашняя сеть, состоящая из двух компьютеров и общего принтера. В данном случае способность обмениваться информацией, использовать периферийные устройства и т.д. зависит от настроек сетевой карты обоих компьютеров.

2. Другой возможный вариант создания одноранговой структуры подразумевает совместное использование несколькими компьютерами глобальной сети Интернет. В этом случае передача всей возможной информации осуществляется с помощью специальных приложений, зачастую именуемых клиентами.

Одноранговые приложения также позволяют устройству выступать как в роли сервера, так и клиента. При этом все устройства в сети обладают абсолютно равными возможностями. Однако для работы такой одноранговой сети необходимо, чтобы каждый компьютер предоставлял соответствующий графический интерфейс и запускал фоновую службу.

Из достоинств «классической» одноранговой сети также стоит отметить возможность хранения распределенных ресурсов на любом подключенном к сети компьютере. В то время как в локальной сети с выделенным сервером вся необходимая информация должна оставаться на каком-то конкретном устройстве.

Но в любой системы есть ряд «слабых мест». И главный недостаток одноранговых сетей заключается в незащищенности такой структуры – они подвержены «нападкам» разного рода вредоносного ПО (которое целенаправленно или по чистой случайности попало на любой подключенный к сети компьютер).

Дело в том, что в подобной ЛВС для соединения между пользовательскими компьютерами очень редко используется какие-либо защищенные методы (разрешения, регистраторы и т.д.). Таким образом, безопасность одноранговой локальной сети всецело «лежит на плечах» ее пользователей: на каждом ПК следует заблаговременно настроить защиту, право доступа к сети, а также пользовательские аккаунты. А «человеческий фактор» и элементарную некомпетентность рядовых пользователей никто не отменял: соответственно защита информации в такой локальной сети остается весьма условной.

Одноранговая сеть - это... Что такое Одноранговая сеть?

Однора́нговая, децентрализо́ванная или пи́ринговая (от англ. peer-to-peer, P2P — равный к равному) сеть — это оверлейная компьютерная сеть, основанная на равноправии участников. В такой сети отсутствуют выделенные серверы, а каждый узел (peer) является как клиентом, так и сервером. В отличие от архитектуры клиент-сервера, такая организация позволяет сохранять работоспособность сети при любом количестве и любом сочетании доступных узлов. Участниками сети являются пиры.

История

Впервые фраза «peer-to-peer» была использована в 1984 году Парбауэллом Йохансоном (Parbawell Yohanson)[источник не указан 1063 дня] при разработке архитектуры Advanced Peer to Peer Networking фирмы IBM.

Устройство одноранговой сети

Например, в сети есть 12 машин, при этом каждая может связаться с любой из них. Каждая из этих машин может посылать запросы на предоставление каких-либо ресурсов другим машинам в пределах этой сети и, таким образом, выступать в роли клиента. Будучи сервером, каждая машина должна быть способной обрабатывать запросы от других машин в сети, отсылать то, что было запрошено. Каждая машина также должна выполнять некоторые вспомогательные и административные функции (например, хранить список других известных машин-«соседей» и поддерживать его актуальность).

Любой член данной сети не гарантирует свое присутствие на постоянной основе. Он может появляться и исчезать в любой момент времени. Но при достижении определённого критического размера сети наступает такой момент, что в сети одновременно существует множество серверов с одинаковыми функциями.

Пример такой сети: I2P, Gnutella2.

Частично децентрализованные (гибридные) сети

Помимо чистых P2P-сетей, существуют так называемые гибридные сети, в которых существуют серверы, используемые для координации работы, поиска или предоставления информации о существующих машинах сети и их статусе (on-line, off-line и т. д.). Гибридные сети сочетают скорость централизованных сетей и надёжность децентрализованных благодаря гибридным схемам с независимыми индексационными серверами, синхронизирующими информацию между собой. При выходе из строя одного или нескольких серверов сеть продолжает функционировать. К частично децентрализованным файлообменным сетям относятся например EDonkey, BitTorrent.

Пиринговая файлообменная сеть

Основная статья: Файлообменная сеть

Одна из областей применения технологии одноранговых сетей — это обмен файлами. Пользователи файлообменной сети выкладывают какие-либо файлы в т. н. «расшаренную» (англ. share — делиться) директорию, содержимое которой доступно для скачивания другим пользователям. Какой-нибудь другой пользователь сети посылает запрос на поиск какого-либо файла. Программа ищет у клиентов сети файлы, соответствующие запросу, и показывает результат. После этого пользователь может скачать файлы у найденных источников. В современных файлообменных сетях информация загружается сразу с нескольких источников. Ее целостность проверяется по контрольным суммам.

Многие распространяемые в таких сетях файлы, не являющиеся общественным достоянием, распространяются в них без разрешения правообладателей. Видеоиздательские и звукозаписывающие компании утверждают, что это приводит к значительной недополученной ими прибыли. Проблем им добавляет тот факт, что пресечь распространение файла в децентрализованной пиринговой сети технически невозможно — для этого потребуется физически отключить от сети все машины, на которых лежит этот файл, а таких машин (см. выше) может быть очень и очень много — в зависимости от популярности файла их число может достигать сотен тысяч. В последнее время видеоиздатели и звукозаписывающие компании начали подавать в суд на отдельных пользователей таких сетей, обвиняя их в незаконном распространении музыки и видео.

Такие организации, как RIAA, дискредитируют пиринговые сети, публикуя в них фальшивые файлы (содержание которых не соответствует названию, часто носит порнографический характер). Это привело к потере популярности сети KaZaA в пользу eDonkey, имеющей более совершенную архитектуру.

Несмотря на то, что в феврале 2006 прекратил работу самый популярный сервер сети eD2k — Razorback, и была прекращена разработка коммерческого клиента EDonkey2000, сама сеть ED2K продолжает функционировать, т. к. не завязана на конкретные серверы и существует большое количество свободно распространяемых клиентских программ типа eMule и mlDonkey.

Пиринговые сети распределённых вычислений

Технология пиринговых сетей (не подвергающихся квазисинхронному исчислению) применяется также для распределённых вычислений. Они позволяют в сравнительно короткие сроки выполнять поистине огромный объём вычислений, который даже на суперкомпьютерах потребовал бы, в зависимости от сложности задачи, многих лет и даже столетий работы. Такая производительность достигается благодаря тому, что некоторая глобальная задача разбивается на большое количество блоков, которые одновременно выполняются сотнями тысяч компьютеров, принимающими участие в проекте. Один из примеров такого использования пиринговых сетей использует компания Sony в игровых приставках Sony PlayStation [1].

Пиринговые финансовые сети

Разрабатываются и обкатываются на игровых моделях децентрализованных денежных систем. Основная идея в том, что современные деньги — несовершенный механизм расчетов, зависящий от воли высокопоставленных чиновников, а децентрализованные деньги, основанные на p2p технологиях, в теории являются более справедливым средством взаимных расчетов пользователей.

Упоминания в литературе

— Вы молодцы, — говорю я. — Это очень здорово, что Храм построен. Где вы его поставили?

— В размазанном пространстве.

— Что?

— Ты совсем не в курсе? — Дик вздыхает. Достаёт пачку сигарет, закуривает. Либо у него статус выше, чем у Маньяка, либо хозяева «Лабиринта» не такие идиоты, как владельцы «Virtual guns». — Это ведь планировалось совсем особым проектом, Леонид…

— И что с того?

— Храм должен был быть вечным. Как сама глубина. А значит, не зависеть ни от одного сервера. Создающие Храм программы свободно блуждают по сети, их фрагменты дублируются, рекомбинируются, самостоятельно организуются для работы. Чтобы Храм исчез, надо уничтожить все машины в сети. Точнее, более девяноста трёх процентов, на нынешний момент.

— Сергей Лукьяненко, «Фальшивые зеркала»

Примечания

↑ КОМПЬЮТЕРРА | PS3 ускоряет фолдинг на дому
↑ Bitcoin: P2P-криптовалюта

P2P — Следующий этап развития информационных систем

Давайте отвлечемся от запретов в различных странах, давайте не будем думать, что P2P — механизм обхода блокировок. Предлагаю вам альтернативное мнение на P2P — какие проблемы будущего и настоящего сможет решить данная архитектура информационных сетей.

Что такое настоящий P2P ?

Давайте введем понятие — настоящий P2P.

Настоящий P2P — это одноранговая сеть, в которой абсолютно все узлы сети выполняют одинаковые функции или автоматически могут изменять набор своих функций в зависимости от окружающих условий.

Изменение функций — это ничто иное как предоставление тех функций которые не могут работать у некоторых узлов одноранговой сети из-за ограничений: 1) За NAT'ом 2) Мобильные устройства Оба класса устройств либо не могут иметь прямой доступ к сети (NAT) или могут, но строго не рекомендовано — (Мобильные устройства) из-за повышенного энергопотребления при огромном количестве подключений. Для устранения данной проблемы используются такие технологии как TCP Relay (тк большинство P2P систем используют UDP, с огромным количеством одновременных подключений можно выбрать себе узел который будет выполнять функции получения запросов из сети по UDP и пересылки их на конечное устройство по TCP через одно и тоже соединение) Хочу напомнить, что подобный механизм уже был очень давно реализован в Skype, до его покупки компанией MS эти функции работали, позднее — понятие «супер ноды» в Skype ушло и их заменяют сервера MS.

Очень важно не путать P2P и Mesh сети. P2P — это одноранговое взаимодействие на уровне 3 и выше по модели OSI, Mesh — на 3 и ниже соответственно.

Какие проблемы решает P2P сети и какие технологии уйдут при повсеместном внедрении P2P?

Кэширование

В нынешнее время, некоторые провайдеры, а практически все операторы сотовой связи кэшируют трафик. Таким образом достигается экономия ресурсов и аплинков, что бы не гонять одинаковый трафик через магистрали. Но зачем нужно кэширование, если контент попавший в сеть оператора при повторном запросе скорее всего будет запрошен из сети оператора? При этом не надо строить никакой новой инфраструктуры вообще.

CDN

Система доставки контента используется в основном для доставки «тяжелого» контента, музыки, видео, игровых образом (steam), что бы снизить нагрузку на основной сервер и снизить время отклика — в разные страны и/или регионы ставиться CDN сервера, которые выполняют функцию балансировки нагрузки. Данные сервера нужно обслуживать, затрачивая человека-часы их надо настраивать и они не смогут динамически увеличить свою пропускную способность или допустим: В Нижнем Новгороде всегда был популярен сервис Giwi.get который позволяет в он-лайне смотреть легальный контент, CDN сервер в регионе может одновременно предоставить возможность просмотра фильмов и сериалов только 100 000 пользователей. Но внезапно на сервисе появляется новый контент (сериал) по прогнозам которые были сделаны на основе исследований, данный сериал не должен был заинтересовать людей из данного региона. Но почему, то он заинтересовал, и все решили его посмотреть — естественно CDN не справиться, в лучшем случае контент сможет обработать соседний CDN, но не факт что CDN соседний готов к такой нагрузке.

Нехватка каналов связи

Провайдеры последней мили готовы предоставить каналы в 1 Гигабит/с, и даже сеть внутри города сможет прокачать такую нагрузку, но вот незадача, от города идет магистральный канал, который не рассчитан на такую нагрузку, а расширение канала — это миллионы (подставьте валюту на выбор).

Естественно, данную проблемы опять же решают P2P сервисы, достаточно что бы в городе был хотя бы 1 источник контента (предварительно скачанный через магистраль) — все будут иметь доступ к контенту на максимальной скорости локальной сети (внутригородской)

Укрепление распределенности интернета

В нынешнем мире Аплинки — это всё, точки обмена трафика есть в городах, но провайдер скорее купит себе еще пару гигабит на магистрали, чем расширит каналы до точки обмена трафика или подключиться к соседним провайдерам.

Уменьшение нагрузки на аплинки

При использовании P2P — вполне логично, что провайдеру будет важнее иметь более широкие внутренние каналы, чем внешние, да и зачем платить за дорогостоящий аплинк, если с большой долей вероятности требуемый контент может быть найден в сети соседнего провайдера. Провайдеры кстати тоже будут рады, даже сейчас провайдер предоставляет такие тарифы, что его аплинк не ровняется суммарному количеству всех пользователей. Другими словами — если все пользователи начнут использовать на 100% свой тариф — аплинк у провайдера закончиться очень быстро.

Очевидно, что P2P решения дают возможность провайдеру сказать, что он предоставляет вам доступ к сети на скорости хоть 1 TB\c тк контент в сети очень редко бывает уникален, провайдер (который имеет пирсинг с соседями провайдерами из города) сможет с большой долей вероятности предоставить доступ к контенту на тарифной скорости.

Никаких лишних серверов в сети

Сейчас в сети провайдера обычно стоят такие сервера как: Google CDN (/Youtube), Yandex CDN/пиринг, DPI, + другие специфические сервера CDN/Кэширования которые используются в данном регионе. Очевидно, что можно ликвидировать все CDN сервера и лишний пиринг (с сервисами, а не с провайдерами), DPI в такой ситуации тоже будет не нужен, тк в часы ЧНН не будет таких резких скачков нагрузку. Почему?

ЧНН — Забудьте эту аббревиатуру

ЧНН — Час наибольшей нагрузки, традиционно это утренние часы и вечерние часы, причем всегда заметны несколько пиков ЧНН в зависимости от рода занятости людей: Пики вечернего ЧНН: 1) Возвращение школьников из школы 2) Возвращение студентов из вузов 3) Возвращение работников которые работают по графику 5/2 Данные пики вы сможете увидеть на любом оборудовании которое анализируют сетевую нагрузку на канал. P2P Решает и эту проблему, тк велика вероятность, что контент который интересен школьникам может быть интересен как студентам так и работникам — соответственно он уже есть внутри сети провайдера — соответственно ЧНН на магистрали не будет.

Далёкое будущее

Мы отправляем свои аппараты на луну и на марс, уже давно есть интернет на МКС. Очевидно, что в дальнейшем развитие технологий позволит осуществлять полёты в далёкий космос и длительное нахождение человека на других планетах. Они тоже должны быть связаны в общую сеть, если мы рассматриваем классическую систему Клиент-Сервер, и сервера расположены на земле, а клиенты скажем на Марсе — Пинг убьет любе взаимодействие. А если мы предполагаем, что на другой планете будет наша колония которая будет расти — то как и на земле они будут пользоваться интернетом, понятное что им нужны будут те же инструменты, что и нам: 1) Мессенджер 2) Соц-сети И это минимально-необходимое количество сервисов которые позволяют обмениваться информацией. Логично, что контент который будет генерироваться на Марсе будет интересен и популярен на марсе, а не на земле, как быть соц.-сетям? Устанавливать свои сервера которые будут автономно работать и через некоторое время синхронизироваться с землёй? P2P сети решать и эту проблему — на марсе у источника контента свои подписчики, на земле — свои, но соц.-сеть одна и та же, но если у Марсианского жителя будет подписчик с земли — нет проблем, при наличии канала контент прилетит и на другую планету.

Что важно отметить — не будет рассинхронизации, которая может случиться в традиционных сетях, не надо устанавливать никаких лишних серверов там и даже что-то настраивать. P2P система позаботиться сама о поддержке актуальности контента.

Разрыв каналов

Вернемся к нашему мысленному эксперименту — на марсе живут люди, на земле живут люди — все они обмениваются контентом, но в один прекрасный момент происходит катастрофа и связь между планетами пропадает. При традиционных клиент-серверных системах мы можем получит полностью неработающую соц.-сеть или другую службу. Помните, что у каждого сервиса есть центр авторизации. Кто будет заниматься авторизацией, когда канал нарушен? А марсианские тинэйджеры тоже хотят постить фотографии своей марсианской еды в MarsaGram. P2P Сети при разрыве канала с легкостью переходят в автономный режим — в котором она будет существовать полностью автономно и без какого-либо взаимодействия. А как только связь появиться — все службы автоматически синхронизируется. Но марс — это далеко, даже на земле могут быть проблемы с разрывом канала связи. Вспомните последние громкие проекты Google/Facebook с покрытием новых территорий интернетом. Некоторые уголки нашей планеты всё еще не подключены к сети. Подключение может быть слишком дорогим или экономически не оправданным. Если же в таких регионах стоить свою сеть (интранет) с последующим подключением её к глобальной по средствам очень узкого канала — спутника, то P2P решения позволяет на начальном этапе пользоваться всеми функциями как и при глобальной связанности сетей. А в последствии — как мы уже говорили выше — позволяет прокачать весь нужный контент через узкий канал.

Выживаемость сети

Если мы полагаемся на централизованную инфраструктуру у нас вполне конкретное количество точек отказа, да, есть еще и резервные копии и резервные дата-центры, но надо понимать, что если основной ДЦ будет поврежден из-за стихии, доступ к контенту будет замедлен в разы, если вообще не прекратиться. Вспоминаем ситуацию с марсом, все устройства поступают на марс с земли, и в один прекрасный день сервер компании Uandex или LCQ ломается — перегорел контроллер RAID, или другая неисправность — и все марсиане опять же без MarsiGram или того хуже — не смогу обмениваться простыми сообщениями друг с другом. Новый сервер или его компоненты приедут с земли ох как не скоро. При P2P решении — выход из строя одного участника сети никак не сказывается на работе сети. Я — не могу представить будущее в котором наши системы останутся клиент-серверными, это сгенерирует огромное количество ненужных костылей в инфраструктуре, усложнит поддержку, добавит точки отказа, не позволит произвести масштабирование когда оно понадобиться, потребуются огромные усилия, если мы захотим что бы наши клиент-серверные решения работали не только на нашей планете. Так, что будущее — это определенно P2P, как изменил мир P2P можно наблюдать уже сейчас: Skype — небольшая компания не тратила деньги на сервера смогла вырасти до огромного гиганта Bittorrent — OpenSource проекты могут передавать файлы не нагружая свои сервера

Это только два ярких представителя информационной революции. На подходе множество других программ которые изменят мир.

Теги: