Как устроена одноранговая сеть Peer-to-Peer
Если вы регулярно пользуетесь Интернетом, маловероятно, что вы не слышали о терминах peer-to-peer или аббревиатуре P2P. Было ли это упомянуто в новостной статье, на телевидении или в разговоре с другом, который сказал вам, что он только что загрузил последний эпизод «Игры престолов», вы, возможно, наткнулись на этот термин. Если вы хотите знать, что такое peer-to-peer, и для чего он используется, вы должны прочитать эту статью.
Что такое P2P или Peer-to-Peer?
Peer-to-peer или P2P в сокращенной форме относится к компьютерным сетям, использующим распределенную архитектуру. Это означает, что все компьютеры или устройства, входящие в нее, совместно используют рабочие нагрузки в сети. Компьютеры или устройства, которые являются частью одноранговой сети, называются одноранговыми. Каждый одноранговый узел из одноранговой сети равен другим одноранговым узлам. Нет привилегированных сверстников, и в центре сети нет центрального административного устройства.
В некотором роде, одноранговые сети — это социалистические сети в мире вычислений. Каждый сверстник равен другим, и каждый партнер имеет те же права и обязанности, что и другие. Одноранговые клиенты одновременно являются клиентами и серверами.
Кроме того, каждый ресурс, доступный в одноранговой сети, является общим для одноранговых узлов без участия центрального сервера. Общие ресурсы в сети P2P могут быть такими, как использование процессора, дисковое пространство или 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 мы уже упоминали ранее, P2P используется для совместного использования всех видов вычислительных ресурсов, таких как вычислительная мощность, пропускная способность сети или дисковое пространство. Однако наиболее распространенным вариантом использования одноранговых сетей является обмен файлами в Интернете. Одноранговые сети идеально подходят для обмена файлами, поскольку они позволяют подключенным к ним компьютерам получать файлы и отправлять файлы одновременно.
Рассмотрите эту 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 его 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 в битах и частях, которые поступают со многих других компьютеров в сети P2P, у которых уже есть этот файл. 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 оставляют другим, когда они запрашиваются.
Почему одноранговые сети полезны?
Сети P2P имеют несколько характеристик, которые делают их нужными:
- Их трудно снять. Даже если вы закрываете одного из сверстников, другие продолжают работать и общаться. Вы должны закрыть всех сверстников, чтобы сеть перестала работать.
- Одноранговые сети чрезвычайно масштабируемы. Добавление новых сверстников легко, так как вам не нужно выполнять центральную конфигурацию на центральном сервере.
- Когда дело доходит до обмена файлами, чем больше сеть одноранговых сетей, тем быстрее это происходит. Наличие того же файла, хранящегося на многих одноранговых узлах в сети P2P, означает, что когда кому-то нужно его загрузить, файл загружается из многих мест одновременно.
Зачем нам нужны одноранговые сети? Правовые прецеденты для P2P
Нам нужны одноранговые сети для подключения компьютеров и устройств без необходимости настройки сервера. При создании сервера для всего очень дорого и сложно управлять, и люди используют более дешевые альтернативы, такие как P2P. Вот несколько примеров распространенных случаев использования сетей P2P:
- Когда вы подключаете компьютеры Windows в своем доме к домашней группе, вы создаете между ними одноранговую сеть. Homegroup — небольшая группа компьютеров, которые связаны между собой для совместного использования хранилищ 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 не имеет ничего общего с управлением тем, что компьютеры из Homegroup разделяют между собой. Маршрутизатор не работает как сервер, а просто как интерфейс или ворота между локальной сетью и Интернетом.
- Когда вы создаете ad-hoc сеть между двумя компьютерами, вы создаете между ними одноранговую сеть.
Совместное использование больших файлов через Интернет часто выполняется с использованием сетевой архитектуры P2P. Например, некоторые онлайн-игровые платформы используют P2P 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, такие как Steam или GOG, предпочитают не использовать P2P и предпочитают поддерживать выделенные серверы загрузки по всему миру. - Обновления Windows 10 поставляются как с серверов Microsoft, так и через P2P.
- Многие операционные системы Linux распространяются через загрузки BitTorrent, которые используют передачи P2P. Такими примерами являются Ubuntu , Linux Mint и Manjaro.
Сети P2P — 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. Сегодня это была сетевая система, подобная онлайн-форумам, но с той разницей, что USENET не полагался на центральный сервер или администратор. USENET скопировал одно и то же сообщение / новости на все серверы, найденные в сети. Аналогично, сети P2P распространяют и используют все доступные им ресурсы.
Следующей большой вещью в истории P2P был 1999 год, когда Napster ожил. Napster был файлообменным программным обеспечением, которое люди использовали для распространения и загрузки музыки. Музыка, распространенная на Napster, обычно защищалась авторским правом и, таким образом, была незаконной для распространения. Однако это не помешало людям получить его. Хотя Napster был тем, кто получил P2P в мейнстриме, Napster в конечном итоге потерпел неудачу и был закрыт властями из-за всего содержания, которое было незаконно распространено на нем. В настоящее время P2P остается одной из самых популярных технологий для обмена файлами через Интернет, 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 много законных случаев использования, которые не связаны с пиратством, то, как некоторые люди используют P2P, является незаконным. При использовании P2P убедитесь, что вы не занимаетесь пиратством или другими случаями использования, которые наказываются по закону.
Вывод
Как вы видели в этом руководстве, peer-to-peer представляет собой сложную технологию, которая родилась и основана на простом принципе: децентрализация. Мы также знаем теперь, что его цель честна, но ее использование не всегда навсегда. Некоторые люди утверждают, должно ли это быть запрещено или нет, потому что P2P остается самым важным средством незаконного распространения контента, защищенного авторским правом. Однако, если ручка должна быть запрещена к использованию, потому что писатель плох на своем ремесле?
Что такое P2P. Объясняем простыми словами
P2P (от англ. peer-to-peer, person-to-person — от человека к человеку, от равного к равному) — одноранговая, равноправная, партнёрская модель взаимодействия «на равных». Она ещё называется пиринговая.
Изначально термин P2P применяли к передаче данных внутри одноранговых компьютерных сетей. В таких сетях все компьютеры (участники сети) равноправны. В том числе каждый может выполнять и функции сервера, где хранятся файлы, и функции клиента, скачивающего их.
По подобной модели работает то, что мы привыкли называть «торренты». Программы (клиенты), поддерживающие эту технологию используют специальный пиринговый сетевой протокол (который называется Bittorrent), одной из его особенностей является то, что каждый участник сети, который скачал любой фрагмент передаваемого файла на своё устройство, может раздать его другим участникам.
В бизнесе о P2P говорят, когда речь идёт о:
P2P-платежах — это платежи между физическими лицами. Как правило, это переводы между картами или банковскими счетами, которые проводят с использованием мобильных приложений.
P2P-инвестициях (краудлендинг) — способ финансирования, когда площадка напрямую соединяет инвестора и заёмщика.
P2P-кредитовании — это способ равноправного кредитования, когда площадка позволяет дать в долг или занять деньги без участия банка или другой финансовой организации.
Примеры употребления на «Секрете»
«Естественно, сложно пропустить компанию Zopa. Эти парни первыми в мире запустили успешный проект по розничному P2P-кредитованию. Сделали они это гораздо раньше американских аналогов Lending Club или Prosper».
(Сооснователь компании ID Finance Александр Дунаев — о стартапах, меняющих мировую финансовую систему/)
«По сути, первый значительный пласт работ для фаундеров P2P-проекта, кроме разработки действительно хорошего продукта, — это привлечение максимального количества партнёров. Именно от них будет зависеть судьба вашего сервиса, ведь, если не получится привлечь продавцов, не придут и покупатели. Наладить эти отношения — непростая задача».
(Сооснователь сервиса для предзаказа еды FoodBerry Василий Мазанюк — в колонке о том, как новичку стать партнёром больших компаний/)
Нюансы
P2P-кредитование рискованно для кредиторов. Обычно сервисами такого кредитования пользуются люди, которым важно взять заём без залога. Поэтому проверить заёмщиков сложно и стопроцентных гарантий возврата нет. Зато ставки по подобным кредитам довольно высоки (речь идёт о десятках процентов годовых).
P2P-инвестиции в мелкий бизнес тоже имеют высокие риски. Нередко компании объявляют дефолт, и все платежи инвестору от них прекращаются. Кроме того, на виртуальных финансовых площадках есть минимальный срок инвестиций, в течение которого деньги нельзя вывести с брокерского счёта. «P2P-инвестиции содержат в себе множество подводных камней», — подтвердил «Секрету» основатель сервиса для инвесторов BlackTerminal.ru Виталий Иванов.
P2P-платежи удобны для физических лиц, и поэтому могут сослужить хорошую службу для бизнеса. Причём речь идёт не только о благотворительности или краудфандинге. За рубежом некоторые рестораны устанавливают P2P-платежи в своих приложениях. Таким образом они создают своим гостям комфортные условия для оплаты счёта — большим компаниям удобно таким образом разделить чек.
Обход ограничений peer-to-peer трафика
Обход ограничений peer-to-peer трафика
Peer-to-peer трафик или по другому p2p – это пиринговый сетевой протокол для кооперативного обмена файлами.
Принцип работы peer-to-peer
Файлы передаются частями, каждый torrent-клиент, получая (скачивая) эти части, в то же время отдаёт (закачивает) их другим клиентам, что снижает нагрузку и зависимость от каждого клиента-источника и обеспечивает избыточность данных.
По разным причинам мобильные операторы ограничивают или вовсе запрещают трафик по p2p протоколу.
p2p ограничение в Тинькофф Мобайл
Как обойти ограничение с помощью настроек
Существует множество возможных обходов ограничения, например tor или vpn.
Но можно воспользоваться и возможностями самой программы по работе с торрент файлами. Покажу что можно сделать на примере qbittorrent.
Что бы обойти ограничение, нужно спрятать свой трафик от провайдера. Так что главное это включить обязательное шифрование! А так же не помешает отключение DHT, PeX и обнаружение локальных пиров.
Во вторых нужно ограничить количество соединений. Обычно 50 хватает для нормальной скорости.
Результат
Так же может помочь отключение протокола uTP и использование UPnP маршрутизатора.
После всех настроек программы следует остановить все торрент скачивания. Возможно понадобится перезагрузка модема, так как ограничение может накладываться на сеть динамически.
Обход с помощью vpn
Если способ с шифрованием трафика не помогает, можно попробовать vpn сервисы. С помощью vpn можно подменить ip адрес, как будто вы находитесь в другой стране. А у провайдеров обычно блокировки распространяются на Россию.
Пиринговая сеть – эффективная и быстрая система обмена файлами
Информационный обмен между людьми – это нормальное явление современного общества, и даже неотъемлемый его элемент. Мы передаем информацию и данные различными способами благодаря использованию сети Интернет и различных сопутствующих технологий. Например, отправить письмо по электронной почте, скачать новую песню или клип из Интернета, запустить новую программу или поиграть в онлайн-игру.
В зависимости от типа информационных данных используются различные способы их передачи. И одним из таких возможных вариантов является пиринговая сеть, о которой далее пойдет речь в этой статье. Такая технология позволяет передавать файлы любого размера, также можно ее задействовать для организации распределенных вычислений.
У пиринговых сетей свои правила обмена, и часто задействуются специальные программы, предназначены для информационной раздачи и поддержки. Рассмотрим детальнее, что такое р2р сеть, ее виды и принцип функционирования.
P2P – что это
Р2Р, пиринговая сеть – это одноранговая и децентрализованная компьютерная сеть, которая функционирует по принципу равноправия всех участников в ней. Существует несколько серверов, а каждый узел Peer выступает в качестве клиента, при этом может выполнять функции сервера. Благодаря такой структуре сети можно обеспечивать ее бесперебойную работоспособность при любом количестве и комбинации узлов. Каждый пир является участником сети. За счет этого обеспечивается максимально высокая скорость передачи данных вне зависимости от размера первоначального файла.
По сути, пиринговая сеть – это объединение нескольких компьютеров, каждый из которых функционирует на равных правах. Это очень удобно не только для обычных пользователей, но и для корпоративных клиентов, которым требуется высокая скорость передачи информации по всему миру.
Информационные данные в сети передаются небольшими кусочками, каждый из них называется пакетом. Чтобы организовать передачу файла с одного ПК на другой, нужно разделить общий файл на отдельные элементы, которые потом будут снова собираться в единый объем, когда пользователь получит их на свой компьютер.
Пиринговая сеть работает так, что не нужно заходить на конкретный сервер и запрашивать свой файл. Он уже существует где-то в сети и зафиксирован в специальном каталоге. Если по вашему запросу объект находится, тогда можно скачать его себе через специальную программу. Одновременно из нескольких источников пакеты файла будут направляться к пользователю, поскольку каждый компьютер в сети выполняете роль сервера и тем самым обеспечивается параллельная закачка информационных данных.
Максимальную безопасность соединения и скорость передачи файлов можно добится используя VPN.
Каждый желающий может стать полноправным участником пиринговой сети, для чего ему потребуется инсталлировать специальную программу на компьютер.
Ключевые особенности функционирования пиринговой сети:
- можно совместно использовать компьютерами-участниками общие устройства, дисковое пространство, процессоры, вычислительные мощности, пропускную способность. Все данные будут разделяться в обоих направлениях с высокой скоростью, и не требуется маршрутизация через другой компьютер;
- отсутствует централизованное администрирование, то есть все узлы системы равны по правам и действиям между собой. Файлы, которые используются компьютерами не хранятся в одном месте, поэтому при сбое одного из узлов работа сети не будет нарушена;
- обработка большого объема информации благодаря распределению нагрузки между своими ресурсами. Даже в периоды самой высокой активности все ПК могут сохранять эффективность своей работы, так как взаимодействуют напрямую между собой;
- надежная работа, так как сеть работает, даже если один или несколько элементов вышли из строя;
- можно расширять сеть – каждый может присоединиться к пиринговой сети и стать ее участником. Чем больше рабочих узлов, тем больше мощность системы;
- простая настройка – поддержка функционирования сети несложная, так как каждый ПК находится на самоуправлении.
Виды P2P сетей
Несмотря на простоту работы Р2Р сети для организации обмена данными и файлами, все равно требуется наличие стабильной платформы, которая будет задействоваться всеми сторонами, а также системы номенклатуры для отметки файлов.
Известно три типа сетей, описывающих файловых обмен в рамках пиринговой сети. Пользователь может выбрать структурированную, неструктурированную или комбинированную сеть, в зависимости от личных потребностей.
Выбор типа также обусловливается видами файлов, которые находятся в общем доступе, а также наличием выделенной платформы и основным источником контента.
Рассмотрим каждый тип сети детальнее:
- структурированная Р2Р сеть – формируется по принципу иерархии с использованием распределенной хеш-таблицы или DHT. Данный вариант подходит для научных или крупных организаций, где все компьютерные устройства постоянно подключены к сети Интернет. Это позволяет легко найти любые данные и загрузить их максимально быстро, при этом сама система никак не страдает от большого количества устройств, которые подключаются к ней;
- неструктурированная Р2Р сеть – формируется без иерархии, а каждый ПК будет подключаться к ближайшему одноранговому узлу, если в нем есть необходимые пользователю данные. Сеть будет заполняться запросами, и подключение будет происходить к тем узлам, которые отвечают;
- гибридная Р2Р сеть – комбинация неструктурированной и структурированной сети, использование одних и тех же данных, а также терминологии. Такая сеть может идти на компромисс между двумя типами, чтобы максимально использовать преимущества каждого из них;
- торренты – уникальная технология BitTorrent P2P для эффективного поиска и скачивания необходимых файлов. В одном торрент-файле есть полный индекс данных, поэтому происходит быстрое подключение к р2р клиенту и объединение онлайн-пользователей. То есть загрузка происходит совместными усилиями.
Как Работает Пиринговая Сеть Обмена Файлами?
Впервые пиринговые сети появились в 1999-ом году, когда стартовал проект Napster – всемирная база файлового обмена. Спустя год он стал популярным брендом в глобальной сети с количеством пользователей в 40 миллионов человека. Главная причина такой популярности заключалась в том, что каждый юзер можно бесплатно скачивать музыкальные файлы. Но вскоре защитники авторских прав выступили с критикой и работа Napster прекратилась. Тем не менее, идея получила всеобщее внимание и легла в основу современных пиринговых сетей.
Аналогичные проекты, создаваемые позже, подвергались преследователями, но контролировать и запрещать их работу было тяжело. Пиринговые сети начали распространяться и набирать обороты популярности благодаря принципу своей деятельности.
Функционирование пиринговой сети весьма отличается от тех, которые работают по схеме «клиент-сервер». Здесь действует принцип взаимодействия «клиент-клиент».
Пиринговая сеть работает таким образом:
- клиентской программой после подключения к сети посылается в сеть (cloud p2p) список файлов, которые доступны для скачивания с компьютера другими программами-клиентами, а также список файлов, желаемых для получения программой;
- далее ведется поиск клиентов, которым нужны определенные файлы, и тех программ, у которых они имеются;
- между двумя группами компьютеров устанавливается прямая связь через рабочие программы и осуществляется файловый обмен;
- каждый файл разбивается на мелкие части – пакеты;
- закачивание информации на компьютер происходит в этой раздробленной форме;
- кроме того, что ваша программа получает необходимые пользователю файлы, она также параллельно передает файлы и их элементы другим заинтересованным участникам.
Каждый пользователь сети может выставлять свои файлы на раздачу. В этом случае нужно в клиентской программе указать папку, где на жестком диске находится установочный пакет тех данных, которыми вы желаете делиться с другими. Сначала только один ПК будет раздатчиком, а когда данные закачаются на другие компьютеры, сам файл будет жить своей жизнью в сети, ведь теперь и другие участники им обладают и могут раздавать интересующимся пользователям.
Но как же участникам или пользователям узнать, что вы раздаете какие-то файлы: Для этого используется трекер – специальный сайт, на котором публикуются все сведения о раздачах, которые запускаются с компьютеров. Также вам необходимо загрузить специальный торрент-файл, который указывает путь и объект для скачивания. Другим пользователем этот файл будет приниматься через программу-клиент.
Все пользователи пиринговой сети делятся на три функциональные группы:
- сидер/сид – у такого пользователя есть все части файла. Например, он первый начал раздачу или скачал файл полностью, или не вышел из сети и раздает данные, используя р2р мессенджер;
- пир – у такого пользователя нет полностью скачанного файла, а только его часть или несколько элементов. Он одновременно раздает и скачивает элементы файлов, то есть является участником раздачи;
- личер – у такого пользователя идет скачивание файла, но сам он не успел начать раздачу.
Данное разделение является условным, поскольку каждый участник сети из одного статуса плавно переходит в другой, в зависимости от его действий.
Риски при обмене файлами через P2P сети
Из свободы работы пиринговой сети выплывают ее риски, так как все пользователи при обмене файлами подвергаются опасности заражения вирусами или хакерского взлома.
Все эти риски обусловлены такими причинами:
- показывается реальный IP –адрес – когда происходит подключение к одноранговой сети, IP всегда видимый. Если вы будете использовать torrent или находиться на большой платформе, сотни и тысячи пиров смогут видеть его;
- файл может иметь неизвестное происхождение – важно всегда проверять, откуда скачивается файл, кто создал торрент, какие протоколы на платформе общего доступа. Если не всегда это возможно, тогда лучше проверять антивирусной программой все файлы;
- риск заражения шпионским или вредоносным ПО – через пиринговое соединение можно очень легко наткнуться на вирусы и вредоносные программы, поэтому важно учитывать данный факт;
- насколько законно производить обмен файлами – тут необходимо отталкиваться от национального законодательства.
Программы для обмена файлами
Основными программами для обеспечения быстрого и качественного обмена файлами являются следующие:
- uTorrent – самая легкая и быстрая программа, 150 миллионов пользователей каждую минут используют сервис для передачи данных;
- BitTorrent – это специальное расширение и прародитель создания пиринговой системы. Известна давно, но все равно хорошо конкурирует с остальными клиентскими сервисами;
- BitComet – китайская программа с протоколами безопасности, по большей части ориентирована на азиатский рынок за счет адаптации к алфавиту Китая, Японии и Кореи;
- eMule – структурированная клиентская система, которая работает по лицензииGNU GPLv2, отличается своей безопасностью и хорошей развитостью;
- Vuze – считается единственным торрент-клиентом, который имеет систему I2P, обеспечивающую полную анонимность для пользователей.
Вывод
Пиринговые сети позволяют скачивать любую информации – от книг до фильмов, от музыки до клипов, от программ до игр. Такая система обмена файлами является прекрасным инструментом для компьютерных пользователей, но при этом требует проявлять осторожность. Чтобы скачивать файлы без риска для своего ПК, следует пользоваться хорошим сервисом VPN.
Приватная сеть обезопасит от рисков вирусного заражения, при этом будет скрывать реальный IP, чтобы не показывать его на обозрение всей сети. Среди преимуществ VPN-сервиса следует отметить такие ключевые аспекты: