Одноранговая сеть что это
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).
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.
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.
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.
Одноранговые сети (P2P )
Что такое одноранговая сеть (P2P)?
В информатике одноранговая (P2P) сеть состоит из группы устройств, которые совместно хранят файлы и обмениваются ими. Каждый участник ( узел ) действует как клиент и выполняет функции сервера. Обычно все узлы имеют одинаковую мощность и выполняют одни и те же задачи.
В финансовых технологиях термин одноранговый обычно относится к обмену криптовалютами или цифровыми активами через распределенную сеть. Платформа P2P позволяет покупателям и продавцам совершать сделки без посредников. В некоторых случаях веб-сайты могут также предоставлять среду P2P, которая связывает кредиторов и заемщиков.
Архитектура P2P подходит для различных случаев использования, но она стала особенно популярной в 1990-х годах, когда были созданы первые программы для обмена файлами. Сегодня P2P-сети лежат в основе большинства криптовалют, составляя значительную часть блокчейн индустрии. Однако они также используются в других распределенных вычислительных приложениях, включая поисковые системы в интернете, стриминговые платформы, онлайн-магазины и веб-протокол межпланетной файловой системы (IPFS).
Как работает P2P?
По сути, P2P-система поддерживается распределенной сетью пользователей. Обычно у них нет центрального администратора или сервера, потому что каждый узел хранит копию файлов, выступая и как клиент, и как сервер для других узлов. Таким образом, каждый узел может скачивать файлы с других узлов или загружать на них файлы. Вот что отличает P2P-сети от более традиционных систем типа “клиент-сервер”, в которых клиентские устройства загружают файлы с централизованного сервера.
В сетях P2P подключенные устройства обмениваются файлами, хранящимися на их жестких дисках. Используя программные приложения, предназначенные для обмена данными, пользователи могут запрашивать другие устройства в сети, чтобы найти и загрузить файлы. После того, как пользователь загрузил файл, он может выступать в качестве источника этого файла.
Другими словами, когда узел действует как клиент, он загружает файлы с других сетевых узлов. Но когда он работает как сервер, он является носителем, с которого другие узлы могут качать файлы. Однако на практике обе функции могут выполняться одновременно (например, скачивание файла A и загрузка файла B).
Поскольку каждый узел хранит, передает и принимает файлы, P2P-сети, как правило, работают быстрее и эффективнее с ростом их пользовательской базы. Кроме того, распределенная архитектура делает системы P2P очень устойчивыми к кибератакам. В отличие от традиционных моделей, P2P-сети не имеют единой точки отказа.
Мы можем классифицировать одноранговые системы в соответствии с их архитектурой. Эти три основных типа называются неструктурированными, структурированными и гибридными P2P-сетями.
Неструктурированные P2P сети
В неструктурированных P2P-сетях нет какой-либо конкретной организации узлов. Участники общаются друг с другом случайным образом. Эти системы считаются устойчивыми к высокой активности оттока. То есть, когда несколько узлов часто присоединяются к сети и покидают ее.
Несмотря на то, что неструктурированные P2P-сети легче построить, они могут потребовать более активного использования центрального процессора и памяти, поскольку поисковые запросы отправляются как можно большему числу одноранговых узлов. Это наводняет сеть запросами, особенно если небольшое количество узлов предлагает желаемый контент.
Структурированные P2P-сети
Хотя структурированные сети могут быть более эффективными, они, как правило, обеспечивают более высокий уровень централизации и обычно требуют более высоких затрат на установку и обслуживание. В остальном структурированные сети менее устойчивы, когда сталкиваются с высоким уровнем оттока.
Гибридные P2P сети
Гибридные P2P-сети объединяют традиционную клиент-серверную модель с некоторыми аспектами одноранговой архитектуры. Например, они могут предполагать наличие центрального сервера, который облегчает соединение между одноранговыми узлами.
По сравнению с двумя другими типами гибридные модели, как правило, имеют улучшенные общие характеристики. Обычно они сочетают в себе некоторые из основных преимуществ каждого подхода, одновременно достигая значительной степени эффективности и децентрализации.
Распределенные или децентрализованные?
Хотя архитектура P2P по своей природе распределенная, важно отметить, что существуют различные степени децентрализации. Итак, не все P2P-сети децентрализованы.
Фактически, многие системы полагаются на центральный орган для управления сетевой активностью, что делает их в некоторой степени централизованными. Например, некоторые системы обмена файлами P2P позволяют пользователям искать и загружать файлы от других пользователей, но они не могут участвовать в других процессах, таких как управление поисковыми запросами.
Кроме того, можно сказать, что небольшие сети, контролируемые ограниченной базой пользователей с общими целями, имеют более высокую степень централизации, несмотря на отсутствие централизованной сетевой инфраструктуры.
Роль P2P в блокчейнах
Итак, в сети биткоин нет банков, обрабатывающих или записывающих транзакции. Вместо этого блокчейн действует как цифровой реестр, который публично регистрирует всю активность. По сути, каждый узел содержит копию блокчейна и сравнивает ее с другими узлами, чтобы гарантировать точность данных. Сеть быстро отклоняет любую вредоносную активность или неточность.
Преимущества
Аналогичным образом, поскольку большинство узлов должны прийти к консенсусу перед добавлением данных в цепочку блоков, злоумышленник практически не может изменить данные. Это особенно актуально для больших сетей, таких как биткоин. Блокчейны меньшего размера более восприимчивы к атакам, потому что один человек или группа могут в конечном итоге получить контроль над большинством узлов (это известно как атака 51% ).
Помимо безопасности, использование архитектуры P2P в блокчейнах криптовалют также делает их устойчивыми к цензуре со стороны центрального органа. В отличие от стандартных банковских счетов, кошельки с криптовалютой не могут быть заморожены или опустошены правительством. Эта устойчивость также распространяется на цензуру со стороны частных платформ обработки платежей и контента. Некоторые создатели контента и онлайн-продавцы принимают платежи в криптовалюте, чтобы избежать блокировки своих платежей третьими сторонами.
Ограничения
Несмотря на множество преимуществ, использование сетей P2P в блокчейнах также имеет определенные ограничения.
Более того, распределенный характер сетей P2P делает их относительно сложными для контроля и регулирования, причем не только в нише блокчейнов. Несколько приложений и компаний P2P были замешаны в незаконной деятельности и нарушении авторских прав.
Заключительные мысли
Одноранговую архитектуру можно разрабатывать и использовать по-разному. Именно она лежит в основе блокчейнов, которые делают возможным существование криптовалют. Распределяя журналы транзакций по большим сетям нодов, архитектура P2P обеспечивает безопасность, децентрализацию и устойчивость к цензуре.
В дополнение к полезности в технологии блокчейн, системы P2P также могут обслуживать другие распределенные вычислительные приложения, начиная от сетей обмена файлами и заканчивая платформами торговли электроэнергией.
Одноранговая сеть что 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?
Кроме того, каждый ресурс, доступный в пиринговой сети, является общим для всех узлов без участия центрального сервера. Общими ресурсами в сети P2P могут быть:
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.
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:
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:
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
Поэтому, при использовании пиринговой сети убедитесь, что вы не занимаетесь пиратством или другими вариантами использования, которые наказываются по закону.