Тимчасова мережева архітектура - стабільно набирає популярність спосіб організації високоуровнего мережевої взаємодії, де всі вузли мережі мають рівні права і виступають постачальниками і споживачами мережевих сервісів одночасно.
Це тези леціі
Тимчасова мережа - це децентралізована системна архітектура
- Вузли представляють симетричні функції
- Поділ ресурсів (смуга пропускання, CPU, дисковий простір) між вузлами
- Гетерогенна середа через безлічі (ненадійних) вузлів
- Здатність до самоорганізації, відмовостійкість (на рівні мережі)
- Динамічність (часте підключення і відключення вузлів)
Тимчасова мережа - це вже давно не «робоча група» на 20-30 комп'ютерів
Бенкеті - бенкет!
Peer-to-peer (англ.) - рівний до рівного
ALSO: per-2-peer, P2P
Бенкет (peer) - «співучасник», вузол тимчасової мережі (рис. 1)
Мал. 1. Узагальнена схема однорангового взаємодії
Характеристики пірінгових мереж
- Децентралізація (повна або часткова)
- масштабованість
- Ні «гарячих точок» (hotspots) і «вузьких місць» (bottlenecks)
- динамічне підключення
- Ad-hoc connectivity
- самоорганізація
- відмовостійкість
ALSO: анонімність, безпека, довіра, реплікація, кешування, координація ...
Що не є P2P?
- Клієнт-серверна архітектура
- Модель master / slave
- «Тупі» термінали / активні транслятори
- масштабованість
- Обмежені можливості центрального вузла
- вартість
Передісторія p2p
- Клієнт-серверні додатки (ftp, telnet.)
- Децентралізоване управління, що дозволяє уникнути мережевого флуда, трасування заголовків ...
- UUCP, NNTP
- Масштабованість.
- ієрархічний дизайн
- Розподілена навантаження, кешування, делегування запитів.
- Advanced Peer to Peer Networking (див. SNA і z / OS), IBM
- HTTP, Chat, Mail, IM
- «Кінець» співпраці
Спам, превалювання TCP трафіку і, як наслідок, перевантаження мережі
- см. RFC 5348 - TCP Friendly Rate Control (TFRC)
Задіяти обчислювальні ресурси користувачів, поклавши на них серверні функції
- Кожен вузол мережі (бенкет) - є як споживачем сервісів (клієнтом), так і постачальником (сервером)
- Кожен бенкет може ініціювати сеанс
- Бенкети взаємодіють між собою безпосередньо
інфраструктура P2P
Оверлейная мережу - мережу «поверх» мережі
- У разі P2P: Маршрутизатор прикладного рівня використовують інфраструктуру IP-мережі
- Надмірність? Ну-у-у, є трохи.
- Надає послуги, яких немає на нижчих рівнях
- Додатки «один-ко-многим» і «багато-до-багатьох»: multicast не підтримує багатьма ip-маршрутизаторами
- До речі: IP-мережу - теж оверлей.
архітектурні моделі
Централізована одноранговая модель
- Є сервер, який координує роботу бенкетів
- Бенкети отримують від сервера список файлів (Napster) або френд-лист (Skype)
Мал. 2. Централізована модель
Децентралізована одноранговая модель
- Ні виділеного сервера
- Кожен вузол може взаємодіяти з безліччю інших вузлів
- Всі вузли рівноправні
Може бути (рис. 3)
- структурована (HyperCub, DHT)
- неструктурована (Gnutella)
Мал. 3. Структуровані і неструктуровані пирингові мережі
Pure P2P (рис. 1) (наприклад Gnutella) і / або.
Ієрархічна одноранговая модель
Суперпір - вузол з широким каналом, до якого підключаються інші бенкети (GoalBit - футбол онлайн)
Багаторівневий структурований оверлей (рис. 4) - гібридна архітектура
- Перша ланка - бенкети підключаються до Суперпірам
- Друга ланка - Суперпіри з'єднуються між собою
Зниження числа прямих підключень
Реалізація «прикордонних» обчислень (edge computing)
Мал. 4. Дворівнева модель тимчасової мережі
Сфери застосування P2P
BitTorrent, Gnutella, KaZaA, eDonkey, Ст. 146 КК РФ.
SETI @ Home, Find-A-Drug, GIMPS (числа Мерсенна) etc.
Криптовалюта: Bitcoin, Litecoin, PPCoin.
актуальність P2P
За даними Інтернет-провайдерів, на пирингові мережі доводиться 50-75% глобального трафіку
Це зрушення парадигми від координації до співпраці, від централізації до децентралізації, від контролю до стимулу
для фахівців
Бенкети - «то-о-о-лстие» клієнти!
Розподілені сховища даних
Пропускна здатність каналів зв'язку постійно зростає
Edge computing: «прикордонні обчислення» - переміщення навантаження на кінцевих користувачів
Децентралізовані обчислення краще масштабуються
Нірвана. Дешеві розраховані на багато користувачів додатка з нескінченними ресурсами
для користувачів
Організаційний зрушення від ієрархічної (централізованою) моделі до мережевої (децентралізованої) -> анонімність
P2P дозволяє створювати всесвітні спільноти
1. Навчання: класична (лекції / іспити) модель VS спільне (коллаборатівного) навчання
2. ЗМІ: кілька великих видавців (TV, радіо, газети) VS «народні» новини (блоги, Інтернет-TV, мережеві радіостанції)
Ложка дьогтю
Ідея P2P дискредитована піратським контентом
Складність пошуку інформації
Анонімність - Турбує тих, кому є що приховувати