Peer-to-peer

Peer-to-peer-nätverk

Peer-to-peer (P2P) är en nätverksarkitektur där varje ansluten enhet – kallad en nod eller peer – fungerar både som klient och server. Till skillnad från traditionella klient–server-modeller, där en central server styr kommunikationen, möjliggör P2P att noder kommunicerar direkt med varandra.

P2P-nätverk används inom bland annat fildelning, kommunikation, distribuerad beräkning, blockkedjeteknik och distribuerade lagringssystem.

Grundprinciper

I ett peer-to-peer-nätverk:

• kan varje nod både skicka och ta emot data.
• finns ingen central server som beroendepunkt.
• ökar kapaciteten ju fler noder som deltar.
• lagras eller dupliceras data ofta på flera platser, vilket ökar robustheten.

Typer av P2P-nätverk

Det finns tre huvudsakliga P2P-arkitekturer.

Ostrukturerade P2P-nätverk

Ostrukturerade nätverk saknar fast topologi eller central katalog.

Fördelar:

• mycket robusta.
• enkla att bygga och skala.

Nackdelar:

• ineffektiva sökningar.
• högre resursförbrukning vid många noder.

Exempel: Gnutella, tidiga Napster-inspirerade nätverk.

Strukturerade P2P-nätverk

Strukturerade nätverk använder algoritmer, exempelvis Distributed Hash Tables (DHT), för att organisera noderna.

Fördelar:

• mycket snabba och effektiva sökningar.
• bra vid lagring av specifika objekt.

Nackdelar:

• mindre motståndskraftiga mot mycket dynamiska nätverk.
• mer komplexa att implementera.

Exempel: Kademlia, Chord, BitTorrent-DHT.

Hybrid-P2P

Hybridnätverk kombinerar centraliserade komponenter, t.ex. en indexserver, med direkt kommunikation mellan noder.

Fördelar:

• snabbare sökningar.
• enklare identitetshantering.

Nackdelar:

• fortfarande beroende av centrala delar.

Exempel: Skype (tidigare versioner), vissa streamingtjänster.

Användningsområden

Fildelning

P2P möjliggör snabb spridning av filer eftersom varje mottagare samtidigt blir en distributör.

Kommunikation

Röst-, video- och textkommunikation kan skickas direkt mellan klienter för att minska latens och belastning.

Distribuerad beräkning

Projekt som använder frivilligas datorkraft, t.ex. BOINC och Folding@home.

Blockkedjor

Kryptovalutor och distribuerade huvudböcker (ledger) bygger på P2P-spridning av block och transaktioner.

Distribuerad lagring

System där filer delas upp och lagras över många noder, exempelvis IPFS och Storj.

Fördelar och nackdelar

Fördelar

• Skalbarhet – resurser ökar med antalet deltagare.
• Ingen central server behövs.
• Hög redundans och robusthet.
• Effektivt vid filöverföring och distribuerade system.

Nackdelar

• Kan vara svåra att kontrollera eller moderera.
• Risk för skadliga noder.
• Ojämn prestanda beroende på deltagarnas bandbredd.
• Juridiska problem i samband med otillåten fildelning.

Säkerhetsaspekter

P2P-nätverk kräver särskild säkerhet eftersom ingen central instans garanterar tillförlitlighet.

Viktiga tekniker:

• kryptering av trafik
• signering av data och block
• reputationssystem för att upptäcka misstänkta noder
• begränsade behörigheter och sandboxing

Sammanfattning

Peer-to-peer-nätverk bygger på direkt kommunikation mellan noder utan central kontroll. De är skalbara, robusta och används i allt från fildelning till moderna blockkedjesystem. Samtidigt kräver de högre säkerhetsnivåer eftersom nätverket förlitar sig på att noderna agerar korrekt.

Sidslut

https://www.linux.se/kontaka-linux-se/

Tack till Datorhjälp som har sponsrat Linux.se med webbhotell.