Peer To Peer

Mạng ngang hàng hay Peer to Peer (P2P) là một hệ thống máy tính kết nối với nhau thông qua Internet, và chia sẻ dữ liệu mà không cần máy chủ trung tâm. Các mạng máy tính ngang hàng sử dụng cấu trúc phân tán (phi tập trung).

Nói theo cách khác, mạng P2P không có phân biệt máy chủ (server) và máy khách (client).

Peer to peer trong ngành công nghiệp tiền điện tử

Trong ngành tiền điện tử, thuật ngữ P2P thường dùng để chỉ việc giao dịch tiền điện tử hoặc tài sản kỹ thuật số thông qua mạng phi tập trung.

P2P trong khoa học máy tính

Khái niệm P2P được áp dụng vào nhiều mục đích sử dụng khác nhau. Không chỉ để dùng để trao đổi tệp mà còn dùng để trao đổi thông tin giữa người với người. Đặc biệt trong những tình huống hợp tác giữa một nhóm người trong cộng đồng.


Mạng ngang hàng (P2P). (Nguồn: blogtienao.com)

USENET, được thành lập vào năm 1979, dường như là tiền thân của mạng P2P. Đó là một nền tảng yêu cầu khách hàng đăng, đọc và chia sẻ tin nhắn / tin tức. Giống như các cộng đồng trực tuyến hiện tại, đây là một cấu trúc mạng. USENET đã sao chép tất cả các máy chủ được đặt trên mạng với cùng một giao tiếp. Tương tự như vậy, tất cả các dịch vụ mở cho họ đều được lan truyền và sử dụng thông qua mạng P2P. 

Xu hướng chính tiếp theo trong phát triển P2P là khi Napster ra đời vào năm 1999. Napster là một chương trình chia sẻ tệp được sử dụng để chia sẻ và truyền phát nhạc thông qua các cá nhân. Thông thường, nó có bản quyền và do đó tải xuống nhạc được đăng trên Napster là bất hợp pháp. Điều đó không ngăn cản các cá nhân có nó. Trong khi Napster là người đã đưa P2P trở thành tâm điểm chú ý, vì tất cả các tài liệu được phát tán một cách không phù hợp trên đó, Napster cuối cùng đã phải chịu đựng và bị chính quyền đóng cửa. Ngày nay, P2P, cả hợp pháp và bất hợp pháp, trở thành một trong những ứng dụng phổ biến nhất để trao đổi dữ liệu trực tuyến.

Mạng ngang hàng không có máy chủ (server) và máy khách (client). Thay vào đó mỗi nút giữ một bản sao của các tệp, đóng vai trò là máy khách và máy chủ cho các nút khác.

Vậy về bản chất, mạng ngang hàng được duy trì bởi một mạng lưới người dùng phân tán.

Trên mạng P2P, các thiết bị sử dụng các ứng dụng phần mềm được thiết kế để làm trung gian cho việc chia sẻ dữ liệu. Khi muốn tìm và tải các tệp, người dùng có thể gửi yêu cầu tìm kiếm đến các thiết bị khác trên mạng. Và khi đã tải xuống một tệp, họ có thể đóng vai trò là nguồn của tệp đó.

Nói theo một cách khác, thì khi tải xuống một tệp từ nút A, thì nút B sẽ đóng vai trò như máy khách. Còn khi nút A tải xuống một tệp từ nút B thì nút B sẽ đóng vai trò là máy chủ.

Mạng ngang hàng không có cấu trúc

Các nút trên mạng P2P không có cấu trúc không được tổ chức theo bất kỳ cấu trúc cụ thể nào. Những người tham gia giao tiếp ngẫu nhiên với nhau. Các hệ thống này được coi là có khả năng mạnh mẽ chống lại các các hoạt động rời bỏ của người dùng (là việc một số nút thường xuyên tham gia và rời khỏi mạng).

Mặc dù dễ xây dựng hơn, các mạng P2P không có cấu trúc có thể cần sử dụng bộ nhớ và CPU cao hơn vì các truy vấn tìm kiếm được gửi đến số lượng các đồng đẳng cao nhất có thể. Điều này có xu hướng khiến mạng tràn ngập các truy vấn, đặc biệt nếu chỉ có một số lượng nhỏ các nút cung cấp nội dung mong muốn.

Mạng ngang hàng có cấu trúc

Các nút trên mạng P2P có một kiến trúc có tổ chức, cho phép các nút tìm kiếm các tệp một cách hiệu quả, ngay cả khi nội dung không có sẵn rộng rãi. Trong hầu hết các trường hợp, điều này đạt được thông qua việc sử dụng các hàm băm cho phép tra cứu cơ sở dữ liệu.

Mặc dù các mạng có cấu trúc có thể hiệu quả hơn, nhưng chúng thường thể hiện mức độ tập trung cao hơn và thường đòi hỏi chi phí thiết lập và bảo trì cao hơn. Ngoài ra, các mạng có cấu trúc kém mạnh mẽ hơn khi phải đối mặt với tỉ lệ người dùng rời bỏ mạng cao.

Mạng ngang hàng (P2P) lai

Mạng P2P lai kết hợp kiến trúc máy khách-máy chủ truyền thống với một số khía cạnh của kiến trúc ngang hàng. Ví dụ, mạng này có thể thiết kế một máy chủ trung tâm để tạo kết nối giữa các máy tính đồng đẳng trong mạng.

So với hai kiến trúc còn lại, các mô hình lai thường thể hiện hiệu suất vận hành cao hơn. Chúng kết hợp được các ưu điểm chính của từng phương pháp, mang lại mức độ hiệu quả và phi tập trung đáng kể.

  • Ẩn danh.
  • Có khả năng chịu lỗi Byzantine.
  • Không cần mất phí cho bên thứ 3.
  • Tính bảo mật, khả năng mở rộng cao.
  • Chống lại sự kiểm soát từ các chính phủ.
  • Dù một phần hệ thống gặp lỗi thì phần còn lại vẫn không bị ảnh hưởng.

Để kết nối các đồng nghiệp trong mạng ngang hàng với mạng ngang hàng, tồn tại ba phương pháp. 

  • Bus nối tiếp đa năng (USB).
  • Dây đồng.
  • Các giao thức.

Ở đây USB được sử dụng để kết nối một vài máy tính để chia sẻ dữ liệu. Tuy nhiên, đối với nhiều hệ thống hơn, dây đồng là một phương tiện hữu hiệu để truyền dữ liệu. Tuy nhiên, mục đích của các giao thức là kết nối và điều khiển các mẫu thiết bị khác nhau được liên kết với internet.

Chống tập trung quyền giao dịch

Hay còn gọi là chống kiểm soát giao dịch. Những giao dịch P2P sẽ không bị kiểm soát bởi một cơ quan hay tổ chức có thẩm quyền nào, lợi ích của những người tham gia giao dịch được bảo toàn. Ngay cả khi một bộ phận của hệ thống ngừng hoạt động, phần còn lại vẫn không bị ảnh hưởng.

Chi phí thấp

Không phải trả tiền cho bên thứ 3 khi giao dịch vì hệ thống P2P được điều khiển bằng phần mềm.

Bảo mật cao

Chính phủ chưa có quyền áp đặt quy định về xác thực thông tin cá nhân đối với các giao dịch P2P, do vậy quyền riêng tư của những người tham gia giao dịch vẫn được bảo mật.

An ninh cao

Mạng lưới P2P không nắm giữ coin trong mỗi lượt giao dịch mà giúp các bên tham gia có thể giao dịch trực tiếp với nhau, do vậy bạn sẽ không lo bị mất tiền trong quá trình giao dịch.

Tuy nhiên, giao dịch P2P cũng còn tồn tại một số nhược điểm như thời gian giao dịch lâu và độ thanh khoản thấp.

Cung cấp nội dung

Trong mạng Peer to peer, client vừa cung cấp vừa sử dụng tài nguyên. Không giống như hệ thống client -server, khả năng phục vụ nội dung của mạng peer to peer có thể tăng lên khi nhiều user bắt đầu truy cập nội dung (đặc biệt với các giao thức như Bittorrent yêu cầu user chia sẻ, tham khảo nghiên cứu đo lường hiệu suất). Thuộc tính này là một trong những lợi thế lớn của việc sử dụng mạng Peer to peer vì chi phí thiết lập thấp.

Mạng chia sẻ file

Nhiều mạng chia sẻ file ngang hàng, chẳng hạn như Gnutella, G2 và mạng eDonkey đã phổ biến các công nghệ peer to peer.

  • Mạng phân phối nội dung peer to peer.
  • Dịch vụ nội dung peer to peer, ví dụ: bộ nhớ cache để cải thiện hiệu suất, chẳng hạn như Correli Caches
  • Xuất bản và phân phối phần mềm (phân phối Linux, một số trò chơi), thông qua mạng chia sẻ file.