Egyenrangú (peer-to-peer) hálózat

Amikor egy hálózati eszközön - legyen az PC, laptop, tablet, okostelefon vagy bármilyen más hálózatra csatlakoztatott eszköz - hozzáférünk valamilyen információhoz, akkor nem biztos, hogy az fizikailag is az adott eszközön van tárolva. Ebben az esetben az információ eléréséhez egy kérést kell küldeni az adatokat tároló eszköznek. Az egyenrangú (P2P, peer-to-peer) hálózati modellben az adatok elérése dedikált szerver használata nélkül, egy társ eszközről (peer) történik.

A P2P hálózati modell két részre bontható: P2P-hálózatokra és P2P-alkalmazásokra. Mindkét résznek hasonlók a tulajdonságaik, de a gyakorlatban egészen másként működnek.

P2P-hálózatok

Egy P2P-hálózatban két vagy több számítógép csatlakozik egymáshoz a hálózaton keresztül úgy, hogy dedikált szerver nélkül oszthatják meg egymás között az erőforrásaikat (pl. nyomtatókat vagy fájlokat). Minden csatlakoztatott végberendezés (más néven peer) működhet szerverként és kliensként is egyben. Egy számítógép az egyik adatátviteli folyamatban betöltheti a szerver szerepkörét, míg egy másikban ezzel egyidejűleg kliens is lehet. A szerver és a kliens szerepköröket az egyes kérések határozzák meg.

Példa lehet erre egy egyszerű otthoni hálózat két számítógéppel, ahogy az az ábrán is látható. A példában Peer2-nek van egy hozzá USB-n közvetlenül csatlakoztatott nyomtatója és be van állítva a hálózati megosztása úgy, hogy azon Peer1 tudjon nyomtatni. Peer1 pedig egy meghajtó vagy egy mappa hálózati megosztására van beállítva. Ez Peer2-nek lehetővé teszi a megosztott mappához való hozzáférést és abba fájlok mentését. Egy ilyen hálózat a fájlok megosztásán kívül a felhasználóknak a hálózati játékok használatát, vagy egy internetkapcsolat megosztását is biztosíthatja.

A P2P-hálózatok decentralizálják a hálózat erőforrásait. Az adatok dedikált szerverek helyett bárhol és bármely csatlakoztatott eszközön megoszthatók. A legtöbb mai operációs rendszer további szerverszoftver igénye nélkül támogatja a fájl- és nyomtatómegosztást. A P2P-hálózatok a jogosultságok kezelésére nem alkalmaznak központosított felhasználói fiókokat vagy hozzáférési szervereket. Ezért a néhány számítógépnél többet tartalmazó hálózatok esetében is már bonyolult lehet a biztonsági és a hozzáférési házirendek érvényre juttatása. A felhasználói fiókokat és a hozzáférési jogosultságokat az egyes eszközön egyedileg kell beállítani.

A peer-to-peer vagy P2P paradigma lényege, hogy az informatikai hálózat végpontjai közvetlenül egymással kommunikálnak, központi kitüntetett csomópont nélkül. A peer-to-peer fogalom két hasonló, de célját tekintve mégis eltérő fogalomkört is takar: a számítógépek egyenrangú technológiai szintű kapcsolódási módját egy helyi hálózaton, valamint valamilyen célból közvetlenül kapcsolódó szoftver megoldások működési elvét. A közvetlen kapcsolat hibatűrőbb felépítést, skálázhatóságot jelent. Hátrányai: a nehezebb adminisztráció, az erőforrások pazarló használata, a nehezebb megvalósíthatóság.

A P2P már az Internet születésénél is jelen volt. Gazdaságossági és technikai okokból a lapos hierarchia folyamatosan kezdett központosodni, míg az internet széles körű elterjedésének idejére már túlnyomórészt a szerver-kliens architektúra volt jellemző. A peer-to-peer rendszerek reneszánszát a sávszélesség növekedésével és a tömörítési algoritmusok (és az ehhez szükséges processzorok) javulásával berobbanó fájlcserélő alkalmazások hozták el.Első fájlcserélő klasszikusként a Napster jelent meg, és hihetetlen sebességgel tett szert több millió felhasználóra. Architektúráját tekintve még hibrid, központi szerverfarm kapcsolja össze a felhasználóktól jött file-kéréseket a file felajánlásokkal, de maga az adatcsere a felhasználók között már a szervertől függetlenül zajlik. A nagy népszerűség mellett sok pert indítottak a rendszer ellen a szerzői jogok tulajdonosai, ez végül a Napster bezárását eredményezte. A fájlcserélők és ezzel a peer-to-peer szoftverek terjedésének ezzel azonban már nem lehetett gátat vetni. Manapság a Napster fizetős zeneboltként él tovább.Sorra alakultak a további fájlcserélő rendszerek. Ilyen volt a teljesen elosztott Gnutella, az IRC+FTP+fájlkereső összeállítást modellező DC++, vagy a nagy népszerűségre szert tevő Kazaa. A Bittorrent elterjedésének idejére a mérések szerint az internet forgalmának legalább 60%-át már a fájlcserélő (főképp a Bittorrent) hálózatok adják.

A peer-to-peer hálózatok másik jelentős alkalmazási területe a telefonprogramok, például a Skype. Ezek a peer-to-peer hálózatok által olcsón biztosított infrastruktúrát használják ki, hogy olcsón szolgáltassanak telefonos kapcsolatot. A peer-to-peer hálózat miatt jelentősebb befektetett tőke nélkül tudnak olyan szolgáltatást nyújtani, amelyek a korábban óriási pénzekből létrehozott infrastruktúra megtérülése miatt maradtak drágák.

A Skype készítői a telefonprogram fejlesztése során felismerték a peer-to-peer hálózatokban rejlő lehetőségeket, és 2006 decemberében kísérleti jelleggel beindították Joost néven az egyik internetes televíziós szolgáltatást.

A decentralizált, nyílt forráskódú, bárki által használható digitális fizetőeszközök, mint a bitcoin, ether és a többi alternatív kriptovaluták szintén P2P paradigmára épülnek. Úttörője Szatosi Nakamoto ismeretlen programozó, aki 2009-ben indította útjára az első globálisan sikeres peer-to-peer digitális fizetőeszközt, a bitcoint. A Bitcoin protokoll alapjait a fehér könyvében fektette le.

Jelenleg kutatások és próbálkozások folynak a P2P megközelítés szélesebb körű alkalmazására. Például, a masszív többszereplős online játékok következő generációi valószínűleg erre a technológiára is alapoznak majd. Az egy realm-ban (azaz egy szerveren) együtt levő játékosok számát technikai korlátok szűkítik, például a szerverek sávszélessége, a szerverek száma, a hardver teljesítménye. A hagyományos egy szerver - sok kliens megközelítésben rendkívüli költségek lépnének fel a további játékosszám-bővítésre. A P2P megközelítéssel tervezett MMO játékok szinte korlátlan méretű realmok felépítésével kecsegtetnek.