A peer-to-peer vagy a rendszer peer to peer (angol peer-to-peer , gyakran rövidítve "P2P") egy csere modell hálózat, ahol az egyes entitások mind kliensek, mind szerverek , ellentétben a modell kliens-kiszolgálóval . A „ társ ”, a „ csomópont ” és a „felhasználó” kifejezéseket általában az ilyen rendszert alkotó entitások jelölésére használják. A peer-to-peer rendszer lehet részben központosítva (a csere egy része egy köztes központi szerveren megy keresztül ) vagy teljesen decentralizált (a kapcsolatokat a résztvevők között különösebb infrastruktúra nélkül hozzák létre). Használható többek között fájlmegosztáshoz , elosztott számításhoz vagy kommunikációhoz.
A peer-to-peer architektúrák sajátossága abban rejlik, hogy a cserék közvetlenül a rendszerhez kapcsolt két számítógép között, központi szerveren keresztül nem haladva valósulhatnak meg. Így lehetővé teszi az összes számítógép számára, hogy közvetlenül játsszák az ügyfél és a szerver szerepét (lásd: kliens-szerver ). A peer-to-peer hálózati protokollal összekapcsolt állomásokat gyakran csomópontoknak nevezik . A peer-to-peer hálózat ekkor az adott időpontban létrehozott csomópontok összekapcsolása a kiválasztott peer-to-peer protokoll, például a Bluetooth .
Peer-to-peer rendszerek lehetővé teszik több számítógépen keresztül kommunikálni a hálózaton , egyszerűen megosztásával tárgyán - fájlok leggyakrabban, hanem folyamatos média folyamok ( streaming ), elosztott számítási , a szolgáltatás, mint az IP telefónia. A csomópontok érkezése és távozása dinamikus: a rendszer indításakor a csomópontok nincsenek véglegesen meghatározva.
A peer-to-peer rendszer használatához minden csomóponthoz speciális szoftver szükséges . Ezt a szoftvert, amely mind az ügyfél, mind a szerver funkciókat kitölti , néha kiszolgálásnak (a " serv eur" és " kliens " összehúzódásának nevezik Gnutella miatt ) vagy gyakrabban, de reduktívan "kliensnek " nevezik . Ez a peer-to-peer-ben található peer (angol peer ) kifejezés eredete : a rendszerben azonos felelősséggel bíró csomópontok között kommunikáció és cserék zajlanak.
Egyes peer-to-peer rendszerek különösen az objektumokat teszik elérhetőbbé, annál népszerűbbek, ezért sok csomóponton replikálódnak. Ez lehetővé teszi ezeknek a népszerű objektumoknak (például egy sokszor megosztott fájlnak) a rendszer csomópontjai által beérkezett keresési kérelmek számának csökkentését, ami megkönnyíti a részt vevő csomópontok számának növekedését, és ezért a hálózatban elérhető objektumok. Ezt nevezzük nagyításnak . A peer-to-peer modell sokkal továbbmegy, mint a fájlmegosztó alkalmazások: lehetővé teszi a szolgáltatások decentralizálását és az erőforrások elérhetővé tételét egy hálózatban, az úgynevezett objektumokat . A peer-to-peer hálózat bármely csomópontja javasolhat objektumokat, és ezen a hálózaton keresztül megszerezheti azokat.
A peer-to-peer rendszerek tehát megkönnyítik az információk megosztását. Ezekben a rendszerekben a stabil infrastruktúra hiánya megnehezíti a cenzúrát, illetve a jogi vagy hackertámadásokat. Valójában a peer-to-peer rendszer a részt vevő csomópontok dinamikus hálózatából áll, vagyis megérkeznek és távoznak, miközben lehetővé teszik a hálózat működését. Ezen csomópontok nagy részét ezért egyszerre kell megcélozni, hogy megakadályozzuk a többi részt vevő csomópontot abban, hogy fenntartsák a csomópontok közötti kapcsolatot. A megcélzott csomópontok aránya az alkalmazott protokolltól függ. Ezek az előnyök teszik a peer-to-peer rendszereket a szolgáltatások decentralizálásának választott eszközeivé, amelyeknek dinamikusaknak kell lenniük, biztosítva az erőforrások elérhetőségét, ugyanakkor lehetővé téve az alacsony karbantartási költségeket. Ezeket a rendszereket azonban bonyolultabb megtervezni, mint az ügyfél-szerver rendszereket.
Ezenkívül a peer-to-peer rendszerek használata azt mutatja, hogy egyes csomópontokat sokkal többet használnak, mint másokat, vagy azért, mert ezek biztosítják a megosztott erőforrások nagy részét, vagy azért, mert részt vesznek az adatcsere iránti kérelmek nagy részében. Ezek leválasztása ezért kevésbé hatékony lenne a peer-to-peer rendszerben.
A peer-to-peer modellt használó javaslatok arra irányultak, hogy a továbbiakban ne használják a szervereket, többek között:
A legismertebb alkalmazás jelenleg továbbra is a fájlmegosztás olyan protokollokon keresztül, mint a Bittorent , az eDonkey , a FastTrack ( KaZaA ) stb.
A decentralizált peer-to-peer rendszerek azonban nehezebben tudnak információt terjeszteni és koordinálni a csomópontok összekapcsolását, mint az ügyfél-szerver rendszerek, ezáltal biztosítva a késéseket a kérésekhez. Ezért jelentek meg olyan peer-to-peer rendszerek, amelyek struktúrát írnak elő a csatlakoztatott csomópontok között az alacsony kommunikációs idő garantálása érdekében: ezek strukturált decentralizált rendszerek . Ezeket a rendszereket a gráfstruktúrák inspirálják a csomópontok összekapcsolására. Így szerverek nélkül is meg tudták csinálni a terhelés jobb elosztását a csomópontok között, és így optimalizálták:
Végül, ezek a rendszerek gyakran lehetővé teszik az alapjául szolgáló grafikonhoz közeli útválasztás használatát, ezáltal csökkentve a hálózaton áthaladó kérelemüzenetek számát.
A peer-to-peer különbözik a pontról pontra ( Point-to-Point English) és a Point to Point Protocol (PPP) fogalmától .
A peer-to-peer nem elvként vált ismertté, hanem az új hálózati modell szerint megjelent alkalmazások által.
A peer-to-peer legnépszerűbb alkalmazása a fájlmegosztás. A nagysebességű internetkapcsolatok ( különösen az ADSL ) időbeli korlátozás nélküli megjelenése hozzájárult ehhez a növekedéshez. Ezeknek a rendszereknek az elosztott elve lehetővé teszi a kapcsolatok aszimmetriájának kihasználását, és ezért egy fájl nagy sebességgel történő letöltését több forrásból, korlátozott sebességgel.
Minden internetes felhasználó társ a hálózaton, és az erőforrások fájlok. Ezért mindenki megoszthatja fájljait és letöltheti mások fájljait. Ezek a rendszerek nagyon hatékonynak bizonyulnak, még akkor is, ha nagy mennyiségű adat cseréjéről van szó.
A leggyakrabban használt alkalmazások között megkülönböztethetjük a BitTorrent , a µTorrent és az eMule ...
A lakosságnak vagy kutatásnak szánt, de a fájlmegosztásnál kevésbé elterjedt második alkalmazás az internet-felhasználók számára a számítási teljesítményük rendelkezésre bocsátásának lehetősége.
A mai számítógépek olyan nagy teljesítményűek, hogy legtöbbször processzoruk nagy része rendelkezésre áll a számításokhoz. A BOINC projekt megragadta ezt a lehetőséget, hogy létrehozzon egy számítógépes parkot a világon, hogy ezt a teljes számítási teljesítményt felhasználva túl bonyolult számításokat hajtson végre egy laboratóriumban.
A BOINC projekt ezért arra kéri az egyéneket, hogy tegyék lehetővé számítási teljesítmény használatát, amelyhez nincs szükségük azonnal hozzájárulni a fehérje hajtogatásának kutatásához ( Folding @ Home ), sőt, a földön kívüli intelligencia kereséséhez is. Elektromágneses spektrum elemzéssel ( SETI @ home ).
A peer to peer fogalmát más szoftverek is alkalmazzák, például a TeamViewer , a Jami . A Microsoft általi átvétele óta a Skype telefonszoftver már nem használja.
A szerver peer to peer szinte minden esetben szinkron módban dolgozik : az információátadás a hálózathoz összekapcsolt elemekre korlátozódik .
Használhatják a TCP protokollt adatátviteli rétegként ( kétoldalasan működik, ezért az adatok vétele megerősítést nyer, és integritása biztosított).
Másrészről, bizonyos felhasználások, például a folyamatos ( streaming ), könnyebb és gyorsabb protokollt igényelnek , mint például az UDP , bár kevésbé megbízhatóak, még akkor is, ha ez magában a továbbított adatok integritásának biztosítását jelenti. Az UDP is a legszélesebb körben használt protokoll az üzenetek továbbításához a szerverek között részben központosított rendszerekben.
A peer-to-peer rendszerek szervezetüktől függően több tág kategóriába sorolhatók.
Ebben az architektúrában egy kliens ( a tagok által használt szoftver ) csatlakozik egy kiszolgálóhoz, amely kezeli az információk megosztását, keresését és beillesztését, bár ezek közvetlenül átkerülnek az egyik felhasználótól a másikhoz.
Az ilyen architektúrák nem teljesen egyenrangúak, mivel egy központi szerver vesz részt a folyamatban, de a fájlátviteleket hatékonyan osztják el, így a decentralizáció csak részleges. Ez a legsérülékenyebb megoldás, mivel a szerverek központosítása elengedhetetlen a hálózat számára. Tehát ha ez a központi pont eltűnik, az egész hálózat összeomlik. Ez az eltűnés jogi lépések eredményeként következhet be , akárcsak a Napster és az Audiogalaxy esetében , véletlen kérelmek túlterhelése vagy számítógépes támadás következtében.
Egy ilyen architektúra lehetővé teszi, hogy ellenálljon az ilyen támadások, mert a kliens szoftver nem csatlakozik egyetlen szerver , hanem több. Ez a rendszert robusztusabbá teszi, de az információk megtalálása nehezebb. Meg lehet tenni olyan decentralizált strukturálatlan rendszerekben, mint a Gnutella , ahol a kereséshez nagy számú üzenetre van szükség, a hálózati felhasználók számával arányosan (és a keresési mélységtől függően exponenciális). Strukturált decentralizált rendszerekben a csomópontok közötti kapcsolatszervezést fenntartják. A legtöbb elosztott hash-táblán alapul , lehetővé téve a keresések végrehajtását, amikor az üzenetek száma logaritmikusan növekszik a hálózati felhasználók számával, például CAN , Chord , Freenet , GNUnet , I2P , Tapestry , Pastry és Symphony .
Egy másik megoldást fontolgattak, amely a „szuper-csomópontok” használatából áll. Ezeket a hálózati elemeket ideális esetben számítási teljesítményük és sávszélességük alapján választják meg annak érdekében, hogy a rendszer számára hasznos funkciókat hajtsanak végre, például információ-indexelést és a közvetítő szerepét a kérésekben. Ezt a megoldást, amely egy kicsit kevésbé robosztusá teszi a rendszert (a hálózatban "támadandó" célpontok, hogy a rendszer működésképtelenné váljon, kevésbé vannak, mint például egy Gnutella típusú rendszerben), a FastTrack rendszerekben használják , mint például a KaZaA . Ezután a hálózat csomópontjai szupercsomópontokká válhatnak, és fordítva, a rendszer igényeinek megfelelően vagy saját választásuk szerint.
Hasonlóképpen, az eDonkey2000 rendszer rögzített szervereket használ, amelyek sérülékenyebbek, mivel kevésbé sokak és kevésbé rugalmasak, mint a FastTrack szupercsomópontok .
A kapcsolatokat az interneten a legszélesebb körben használt TCP / IP biztosítja , amely magában foglalja az adatvételi vezérlést, vagy az UDP, amikor az alkalmazás úgy dönt, hogy maga ellenőrzi az adatok helyes fogadását.
Számos peer-to-peer rendszert kínálnak mögöttes hálózatként. A végfelhasználói alkalmazások ezután ilyen hálózatokon működhetnek. Köztük az Mnet , Chord , Tapestry , Freenet , I2P (az iMule által használt ), Tor vagy Koorde (en) .
A P2P hálózatok biztonsági problémáinak többsége a fájlmegosztásból ered. A felhasználók a következőket keresik:
A felhasználói anonimitás biztosítása érdekében a következő módszerek közül egyet vagy többet a gyakorlatban alkalmaznak a peer-to-peer alkalmazásokban:
A kérések több csomóponton mennek keresztül annak érdekében, hogy nehéz legyen őket nyomon követni. Ezek az információkat továbbító csomópontok a hálózat többi felhasználója , ezért ugyanazon fájl különböző töredékei különböző gépeken haladnak át, és néha a protokolltól ( gyorsítótár- mechanizmustól ) függően másolják őket oda , mielőtt elérnék a végső számítógépet.
Ezt a gyorsítótár-mechanizmust gyakran használják az adatok titkosításával együtt, hogy a közvetítők ne láthassák, mi megy keresztül.
Például ezt a folyamatot a Freenet , az I2P , a Tor , a StealthNet hajtja végre .
Például ezt a folyamatot a RetroShare , a GNUnet , a OneSwarm , a Freenet és a megszűnt szoftver: WASTE implementálja .
Például ezt a folyamatot Cjdns , Freenet , I2P , RetroShare és ezek az elhagyott szoftverek: Ants , stealthNet hajtják végre .
A cserék titkosítását véletlenszerű útválasztással társítva egyes szoftverek célja a hálózatukban végzett tevékenységek névtelensége. Ezen szoftverek némelyike néha "barát barát" technológiát kínál .
A peer-to-peer technológiák fejlődésében tendenciát tapasztalhatunk az egyre nagyobb decentralizáció felé. Illusztráció ismert fájlmegosztó szoftverrel:
Technológia | Erőforrások | Erőforrás keresés | Társkeresés | Több forrás |
---|---|---|---|---|
Kliens-szerver architektúra | központosítva | központosítva | központosítva | nem |
Napster (1999) | decentralizált | központosítva | központosítva | nem |
Közvetlen kapcsolat (1999) | decentralizált | decentralizált | központosítva | nem |
eDonkey (2003) | decentralizált | félig központosított | félig központosított | Igen |
Kademlia (2002) | decentralizált | decentralizált | decentralizált | Igen |
Az ügyfél-szerver hozzáférés egyik előnye az azonnali megjelenés, amellyel az erőforrást megszerzik. Ezért a http, ftp vagy hírcsoportok útján történő letöltést továbbra is használják, bár ezek általában kliens-szerver rendszerek.
A fájlátviteli szoftverek szokása, a Napster korszakától a BitTorrentig , az, hogy több órától több napig várják a fájl megérkezését. Számos kezdeményezés próbálja pótolni ezt a hiányt. Ez a helyzet például a Freenet , de a Wuala esetében is, amely a hálózaton tárolt fájlokhoz való hozzáférést ugyanolyan gyorsan akarja elérni, mint a helyi fájlokhoz való hozzáférést.
A P2P vagy a P4P proaktív hálózati szolgáltatói részvétele egy munkacsoport, amelynek célja a peer-to-peer cserék optimalizálására szolgáló technológiák kifejlesztése. Feltételezik, hogy a földrajzilag közeli társaik jobban képesek adatokat cserélni.
Megjegyzés: A P3P , annak neve ellenére, semmi köze a P2P-hez, és nem annak fejlődése. Ez az Adatvédelmi beállítások platform , egy W3C projekt , amelynek célja a webes cserék biztonságának javítása .
A peer-to-peer és általánosabban az elosztott architektúrák számos tudományos kutatás tárgyát képezik a számítástechnikában.
A közösségen belüli együttműködés a P2P rendszerek sikerének kulcsa. Ezek a rendszerek akkor érik el teljes potenciáljukat, ha nagy számú csomópont kínál erőforrásokat. A P2P hálózatok azonban sok olyan felhasználót tartalmaznak, akik megosztott erőforrásokat használnak anélkül, hogy cserébe megosztanának egyet. A P2P gyakorlásának ez a módja mélyreható hatást gyakorolhat a hálózatra, és egyes esetekben a közösség összeomlását okozhatja. Azóta számos ösztönző mechanizmust hoztak létre, amelyek arra ösztönzik a felhasználókat, hogy osszanak annyit, amennyit fogyasztanak.
A P2P egyszerű használata ezt a technológiát teszi az illegális videó streaming fő eszközévé , amelyet élő sportesemények közvetítésére is használnak . Az Egyesült Királyságban a Premier League többször is aggodalmának adott hangot a sportesemények illegális közvetítése miatt. Ezenkívül 2014-ben az ország letartóztatta az illegális P2P sport streaming oldalak hálózatának egyik vezetőjét, amely 10 millió fontba került volna a brit televízióban.
Noha a P2P hálózatok törvényes célokra használhatók, gyakran részt vesznek a védett anyagok illegális megosztásának eseteiben. A P2P magában foglalja az egyik felhasználótól az adatátvitelt egy közvetítő szerver használata nélkül. P2P alkalmazás fejlesztő cég is részt vett a jogi ügyek, elsősorban az Egyesült Államokban , több szerzői jogi kérdések .
A két fő eset a Grokster kontra RIAA és az MGM Studios Inc. kontra Grokster. Mindkét esetben a fájlmegosztási technológiát legálisnak tekintik, amennyiben a fejlesztők megőrzik a szerzői jog által védett tartalom megosztásának megakadályozásának lehetőségét . A P2P rendszerek szerzői jogainak megsértése miatti büntetőjogi felelősség megállapításához a kormánynak bizonyítania kell, hogy az alperes személyes vagy anyagi haszonszerzés céljából megsértette a szerzői jogokat.
Vannak jogi kivételek, amelyek lehetővé teszik a dokumentumok letöltését a szerzőik engedélye nélkül. Ezek általában aktuális jelentések vagy kutatási és tudományos munka.
Viták alakultak ki a P2P alkalmazásának legitimitásával kapcsolatban a nemzeti és a közbiztonság tekintetében . Amikor egy fájlt P2P hálózaton keresztül töltenek le, lehetetlen tudni, hogy ki hozta létre a fájlt, és mely felhasználók csatlakoznak a hálózathoz. A források megbízhatósága veszélyt jelent a P2P rendszerek biztonságára.
A „ peer-to-peer ” francia nyelvre történő fordításához a „ poste-à-poste” volt a hivatalos ajánlás, amelyet Franciaországban tett a Terminológiai és Neológiai Általános Bizottság . Quebecben továbbra is az Office québécois de la langue française (OQLF) ajánlja, a "peer-to-peer" kifejezés szinonimájaként.
Másrészt az OQLF ajánlja a kötőjeleket a „peer-to-peer” és a „peer-to-peer” kifejezésre, amikor főnévként használják , de nem, ha melléknévvel rendelkeznek ; a szervezet arra is emlékeztet, hogy ezek a kifejezések változatlanok .
Ezenkívül az e fogalommal kapcsolatos szókincs szükségszerűen túlterjedt a már létező számítógépes fogalmakon: