Peer to peer là gì? Ứng dụng của mạng ngang hàng P2P

Mạng Peer To Peer là nhóm các thiết bị lưu trữ với khả năng chia sẻ nguồn tài nguyên với nhau. Mô hình được sử dụng khá phổ biến trong các doanh nghiệp nhỏ. Vậy cụ thể mạng Peer to peer là gì? Mô hình P2P hoạt động như thế nào? Hãy cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây của Mona Media để có thêm những kiến thức về mô hình này nhé!

Peer to peer là gì?

P2P là mô hình ứng dụng phân tán nhằm phân vùng nhiệm vụ, khối lượng công việc giữa các peer. Trong đó, các peer là những thiết bị tham gia trong các ứng dụng có đặc quyền như nhau. Tất cả cùng tạo nên một mạng lưới các node ngang hàng.

Các tính năng của Peer to peer là gì? Cụ thể, P2P cung cấp môi trường tính toán song song, lưu trữ phân toán và định tuyến ẩn danh lưu lượng mạng. Đặc biệt nhất là khả năng chia sẻ phương tiện truyền thông. Tuy nhiên cũng vì khả năng này mà P2P thường xuyên bị vi phạm bản quyền.

Người dùng hoàn toàn có thể kiểm soát được các thông số hoạt động khi sử dụng các ứng dụng của P2P. Chẳng hạn như cho phép kết nối nhiều thành viên cùng một lúc với nhau. Hoặc cung cấp các dịch vụ, hệ thống và tài nguyên bảo vệ dành cho mạng.

Mô hình của peer to peer

Các cấu trúc liên kết P2P được vận hành từ thời ARPANET tuy nhiên mãi đến năm 1990 thì mô hình này mới phổ biến. Cùng khám phá phần tiếp theo để hiểu rõ hơn Peer to peer là gì nhé!

Định tuyến và khám phá tài nguyên

Mạng P2P triển khai dạng mạng lớp phủ áo trên nền cấu trúc liên kết mạng vật lý. Trong đó, các node trong mạng vật lý sẽ được tạo thành từ một tập hợp con gồm các node trong lớp phủ. Dữ liệu vẫn được trao đổi trực tiếp qua mạng TCP/ IP. Nhưng ở các lớp ứng dụng ngang hàng thì dữ liệu giao tiếp trực tiếp thông qua các liên kết lớp phủ logic.

Lớp phủ được sử dụng với mục đích để index và khám phá peer. Đồng thời chúng còn giúp cho hệ thống Peer to peer độc lập với cấu trúc liên kết mạng vật lý. Dựa trên cách các node liên kết với nhau trong lớp phủ và cách các tài nguyên định vị và index, người ta phân loại mạng P2P thành 2 loại chính. Đó là mạng không có cấu trúc hoặc mạng có cấu trúc (hoặc là sự kết hợp giữa hai mạng này).

Mạng không có cấu trúc

Mạng ngang hàng peer to peer không có cấu trúc nghĩa là mạng lớp phủ được thiết kế không theo bất kỳ khuôn khổ nào. Tất cả chúng được tạo bởi các node hình thành các liên kết ngẫu nhiên với nhau. Một số mô hình P2P không có cấu trúc như Gnutella, Gossip và Kazaa.

Chính vì không có cấu trúc nào được áp đặt trên toàn câu nên các mạng này rất dễ xây dựng. Đồng thời, nó cũng cho phép tối ưu hóa phù hợp với từng vùng địa lý khác nhau. Nhìn chung, các mạng không có cấu trúc rất mạnh và tốt khi gặp tỷ lệ “churn” cao. Churn là hiện tượng khi một số lượng lớn các peer thường xuyên tham gia và rời khỏi mạng.

Tuy nhiên, mạng không có cấu trúc cũng tồn tại rất nhiều hạn chế bởi sự thiếu cấu trúc này. Đặc biệt là khi một peer nào đó muốn tìm một phần dữ liệu cần thiết trong mạng. Lúc này, truy vấn tìm kiếm phải được flood trong mạng để tìm càng nhiều peer chia sẻ dữ liệu càng tốt. Flooding thường gây nên một lượng lớn lưu lượng báo hiệu trong mạng, sử dụng nhiều CPU hơn. Đặc biệt là không đảm bảo rằng tất cả mọi truy vấn đều được giải quyết.

Mạng có cấu trúc

Mô hình mạng có cấu trúc của Peer to peer là gì? Đó là mô hình mà các lớp phủ được tổ chức, vận hành thành một cấu trúc liên kết cụ thể. Cấu trúc đảm bảo bất kỳ node nào cũng có thể tìm kiếm file và tài nguyên một cách dễ dàng. Ngay cả những tài nguyên cực kỳ hiếm cũng tìm thấy nhanh chóng.

Hiện nay, loại mạng P2P có cấu trúc phổ biến triển khai DHT – Distributed Hash Table. Trong đó, một biến thể của hash chung được sử dụng để gán quyền sở hữu từng file cho một peer cụ thể. Nhờ vậy mà các peer có thể tìm kiếm tài nguyên trên mạng bằng hash table. Điều này cũng có nghĩa là các cặp key – value được lưu trữ trong DHT và bất kỳ node nào cũng có thể tham gia truy xuất value được liên kết với một key nhất định.

Mô hình kết hợp

Các mô hình kết hợp được tạo nên từ các mô hình client-server và mô hình Peer to peer. Dạng mô hình kết hợp thường gặp là một server trung tâm giúp các peer tìm thấy nhau. Cấu trúc của mô hình này tạo nên sự cân bằng giữa chức năng tập trung được cung cấp bởi mạng server/client có cấu trúc. Trên thực tế có rất nhiều mô hình kết hợp được ứng dụng. Trong đó, Spotify chính là một ví dụ điển hình của mô hình kết hợp.

Hiện nay, hiệu suất của mô hình kết hợp được đánh giá cao hơn so với mạng không có cấu trúc. Điều này được chứng minh qua một số chức năng chính như tìm kiếm, yêu cầu chức năng tập trung nhưng được hưởng lợi từ sự kết hợp giữa không tập trung của các node do mạng không cấu trúc cung cấp.

Hệ thống phân phối nội dung CoopNet

CoopNet hay mạng lưới hợp tác là một hệ thống phục vụ không tải cho các peer gần đây đã tải xuống nội dung. Mạng lưới được đề xuất bởi các nhà khoa học máy tính Venkata N. Padmanabhan và Kunwadee Sripanidkulchai, làm việc tại Microsoft Research và Đại học Carnegie Mellon.

Hệ thống phân phối nội dung CoopNet có khả năng giảm tải từ server. Cụ thể, khi một server gặp phải trường hợp quá tải, nó sẽ chủ động chuyển hướng các peer này đến các peer đồng ý phản chiếu nội dung đó.

Ưu nhược điểm của P2P

Ưu điểm

• Mạng peer to peer không cần sử dụng tới máy chủ.
• Mỗi thiết bị máy tính là một người dùng quản lý riêng.
• Thao tác vận hành P2P không yêu cầu bất kỳ các kiến thức chuyên ngành quá phúc tạp.
• Những môi trường gia đình và doanh nghiệp nhỏ phù hợp để sử dụng mạng P2P.
• Không cần quá nhiều lưu lượng khi truy cập mạng.

Nhược điểm

• Các thông tin trên máy không thể thực hiện sao lưu một cách tập trung được.
• Nếu đồng thời nhiều thiết bị máy tính cùng truy cập vào một thời điểm sẽ làm giảm hiệu suất hoạt động.
• Các tệp dữ liệu không được sắp xếp khoa học mà được lưu trữ trên máy tính cá nhân. Điều này làm ảnh hưởng không nhỏ đến quá trình xác định vị trí của chúng.
• Chỉ cung cấp một số quyền cơ bản, khả năng bảo mật kém.

Ứng dụng của Peer to peer

Mạng ngang hàng chính là sự bình đẳng giữa máy chủ và máy khách. Hệ thống được duy trì bởi một mạng lưới người dùng phân tán. Trong đó, các thiết bị sử dụng ứng dụng phần mềm là một trung gian chia sẻ dữ liệu. Khi người dùng tìm và tải các tệp thông tin thì họ có thể gửi đến một thiết bị khác trên mạng.

Một số những ngành dịch vụ đang ứng dụng mạng ngang hàng peer to peer như:

• Tiền điện tử: Bitcoin, Ethereum,…
• Cho thuê nhà – homesharing.
• Cho vay tài chính – P2P Lending.
• Nền tảng mua – bán hàng online.
• Chia sẻ tệp dữ liệu.
• Phần mềm open-source.

Trên đây là những thông tin liên quan đến mạng ngang hàng Peer to Peer là gì. Hy vọng những thông tin này sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn peer to peer là gì? Từ đó, nâng cao kiến thức cũng như có những cái nhìn đúng hơn về mạng ngang hàng.

>>> Tìm hiểu thêm:

• Mạng LAN là gì? Cách thức hoạt động của mạng LAN như thế nào?
• Mạng WAN là gì? So sánh mạng WAN với mạng MAN