P2P - Die nächste Stufe in der Entwicklung von Informationssystemen



    Lassen Sie uns von Verboten in verschiedenen Ländern abschweifen und nicht glauben, dass P2P ein Mechanismus zur Umgehung von Sperren ist.

    Ich biete Ihnen eine alternative Meinung zu P2P - welche Probleme der Zukunft und der Gegenwart diese Architektur von Informationsnetzwerken lösen kann.

    Was ist echtes P2P?


    Lassen Sie uns das Konzept von echtem P2P vorstellen .

    Ein echtes P2P ist ein Peer-to-Peer- Netzwerk, in dem absolut alle Netzwerkknoten dieselben Funktionen ausführen oder ihre Funktionen abhängig von den Umgebungsbedingungen automatisch ändern können.

    Das Ändern von Funktionen ist nichts anderes als das Bereitstellen von Funktionen, die auf einigen Peer-to-Peer-Netzwerkknoten aufgrund von Einschränkungen nicht funktionieren:
    1) Hinter einem NAT
    2) Mobile Geräte

    Beide Geräteklassen können entweder keinen direkten Zugriff auf das Netzwerk (NAT) haben oder können , aber es wird nicht unbedingt empfohlen - (Mobile Geräte) aufgrund des erhöhten Stromverbrauchs mit einer großen Anzahl von Verbindungen.

    Um dieses Problem zu beheben, werden Technologien wie TCP-Relay verwendet (da die meisten P2P-Systeme UDP mit einer großen Anzahl gleichzeitiger Verbindungen verwenden, können Sie einen Knoten auswählen, der die Funktionen zum Empfangen von Anforderungen aus dem Netzwerk über UDP und zum Senden dieser Anforderungen über TCP über dieselbe Verbindung an das Endgerät ausführt ) Ich möchte Sie daran erinnern, dass ein ähnlicher Mechanismus bereits sehr lange in Skype implementiert war, bevor der Kauf durch MS diese Funktionen später funktionierte - das Konzept der „Superknoten“ in Skype ist weg und sie werden durch MS-Server ersetzt.

    Es ist sehr wichtig, P2P- und Mesh-Netzwerke nicht zu verwechseln. P2P ist eine Peer-to-Peer-Interaktion auf Stufe 3 und höher gemäß dem OSI-Modell Mesh - auf Stufe 3 bzw. niedriger.

    Welche Probleme löst ein P2P-Netzwerk und welche Technologien werden mit der weit verbreiteten Einführung von P2P verschwinden?



    Caching

    Derzeit zwischenspeichern einige Anbieter und fast alle Mobilfunkbetreiber den Datenverkehr. Dies spart Ressourcen und Uplinks, um nicht denselben Datenverkehr durch die Amtsleitung zu leiten.

    Aber warum ist Caching erforderlich, wenn der Inhalt, der auf wiederholte Anfrage in das Netz des Betreibers gelangt ist, höchstwahrscheinlich vom Netz des Betreibers angefordert wird?
    Darüber hinaus muss überhaupt keine neue Infrastruktur aufgebaut werden.

    Cdn

    Das Content Delivery System wird hauptsächlich zur Bereitstellung von „schwerem“ Content, Musik, Video und Spielen (Steam) verwendet, um die Belastung des Hauptservers und die Antwortzeit zu verringern. CDN-Server werden in verschiedenen Ländern und / oder Regionen installiert, die die Ausgleichsfunktion ausführen laden.

    Die Serverdaten müssen gepflegt werden und müssen eine Stunde lang konfiguriert werden. Sie können ihren Durchsatz nicht dynamisch erhöhen oder Folgendes zulassen:
    In Nischni Nowgorod war der Dienst Giwi.get schon immer beliebt, mit dem Sie legale Inhalte online ansehen können. Der CDN-Server in der Region bietet gleichzeitig nur 100.000 Benutzern die Möglichkeit, Filme und Fernsehsendungen anzusehen. Aber plötzlich erscheint ein neuer Inhalt (eine Reihe) im Dienst gemäß Prognosen, die auf der Grundlage von Untersuchungen erstellt wurden. Diese Reihe sollte für Menschen aus dieser Region nicht von Interesse sein.

    Aber warum, er war interessiert, und jeder entschied sich, es sich anzusehen - natürlich kann das CDN nicht damit umgehen, bestenfalls kann der Inhalt das benachbarte CDN verarbeiten, aber nicht die Tatsache, dass das benachbarte CDN für eine solche Ladung bereit ist.

    Fehlende Kommunikationskanäle

    Die Last-Mile-Anbieter sind bereit, Kanäle mit 1 Gigabit / s bereitzustellen, und selbst das Netzwerk in der Stadt kann eine solche Last pumpen. Es ist jedoch schlecht, dass es einen Hauptkanal aus der Stadt gibt, der nicht für eine solche Last ausgelegt ist, und die Kanalerweiterung beträgt Millionen (ersetzen Sie die Währung durch Auswahl )

    Natürlich wird dieses Problem wieder durch P2P-Dienste gelöst. Es reicht aus, dass es in der Stadt mindestens eine Inhaltsquelle gibt (zuvor über die Amtsleitung heruntergeladen). Jeder hat Zugriff auf die Inhalte mit der maximalen Geschwindigkeit des lokalen Netzwerks (Intracity).

    Stärkung der Internetverteilung

    In der modernen Welt sind Uplinks alles, es gibt Verkehrsknotenpunkte in Städten, aber der Anbieter kauft lieber ein paar Gigabit mehr auf der Autobahn, als die Kanäle zum Verkehrsknotenpunkt zu erweitern oder eine Verbindung zu benachbarten Anbietern herzustellen.

    Uplink-Lastreduzierung

    Bei der Verwendung von P2P ist es ziemlich logisch, dass es für einen Anbieter wichtiger ist, breitere interne Kanäle als externe zu haben, und warum für einen teuren Uplink bezahlen, wenn es sehr wahrscheinlich ist, dass der erforderliche Inhalt im Netzwerk eines benachbarten Anbieters gefunden wird.

    Übrigens werden sich auch die Anbieter freuen, auch jetzt bietet der Anbieter solche Tarife an, dass sein Uplink nicht der Gesamtzahl aller Benutzer entspricht.
    Mit anderen Worten: Wenn alle Benutzer ihren Tarif zu 100% nutzen, wird der Uplink des Anbieters sehr schnell beendet.

    Mit P2P-Lösungen kann der Anbieter natürlich sagen, dass Sie Zugriff auf das Netzwerk haben Bei einer Geschwindigkeit von mindestens 1 TB \ c mk sind Inhalte im Netzwerk sehr selten eindeutig. Ein Anbieter (der Piercings mit Nachbarn aus der Stadt hat) wird sehr wahrscheinlich den Zugang zu Inhalten zu einem Tarif anbieten.

    Keine zusätzlichen Server im Netzwerk

    Derzeit gibt es im Netzwerk des Anbieters normalerweise Server wie Google CDN (/ Youtube), Yandex CDN / Peering, DPI und andere spezifische CDN / Caching-Server, die in dieser Region verwendet werden.

    Offensichtlich ist es möglich, alle CDN-Server und übermäßiges Peering (mit Diensten, nicht mit Anbietern) zu eliminieren. DPI wird auch in dieser Situation nicht benötigt, da während der NNR-Stunden keine derart plötzlichen Lastsprünge auftreten. Warum?

    CNN - Vergiss diese Abkürzung

    CHNN - Die geschäftige Stunde, traditionell morgens und abends, und einige Spitzenwerte des NNI sind je nach Art der Beschäftigung immer spürbar:

    Spitzen des Abends NNN:
    1) Rückkehr von Schülern aus der Schule
    2) Rückkehr von Studenten von Universitäten
    3) Rückkehr von Arbeitnehmern, für die gearbeitet wird 5/2-Zeitplan

    Sie können diese Spitzen auf jedem Gerät sehen, das die Netzwerklast pro Kanal analysiert.

    P2P löst auch dieses Problem, da es sehr wahrscheinlich ist, dass Inhalte, die für Schulkinder interessant sind, sowohl für Schüler als auch für Mitarbeiter von Interesse sind - dementsprechend sind sie bereits im Netzwerk des Anbieters vorhanden -, dementsprechend wird es keine NNS auf der Autobahn geben.

    Ferne Zukunft


    Wir schicken unsere Geräte zum Mond und zum Mars, seit langem gibt es Internet auf der ISS.

    Es ist offensichtlich, dass die Entwicklung der Technologie in Zukunft Flüge in den fernen Weltraum und einen langen Aufenthalt des Menschen auf anderen Planeten ermöglichen wird.

    Sie sollten auch mit einem gemeinsamen Netzwerk verbunden sein, wenn wir das klassische Client-Server-System in Betracht ziehen und die Server sich am Boden befinden und die Clients auf Mars sagen, dass Ping jede Interaktion beendet.

    Und wenn wir davon ausgehen, dass auf einem anderen Planeten unsere Kolonie wachsen wird, dann ist es klar, dass sie genau wie auf der Erde das Internet nutzen werden, dass sie dieselben Tools benötigen wie wir:
    1) Messenger
    2) Soziale Netzwerke
    Und das ist minimal -die erforderliche Anzahl von Diensten, die den Informationsaustausch ermöglichen.

    Es ist logisch, dass die Inhalte, die auf dem Mars generiert werden, auf dem Mars interessant und beliebt sind und nicht auf der Erde. Was ist mit sozialen Netzwerken?
    Installieren Sie Ihre Server, die autonom arbeiten und nach einer Weile mit dem Boden synchronisieren?

    P2P-Netzwerke lösen auch dieses Problem - auf dem Mars hat die Inhaltsquelle ihre Abonnenten auf der Erde - ihre eigenen, aber das soziale Netzwerk ist das gleiche, aber wenn der Marsbewohner einen Abonnenten vom Boden aus hat - gibt es kein Problem, wenn es einen Kanal gibt, zu dem der Inhalt fliegen wird ein anderer Planet.

    Es ist wichtig zu beachten, dass in herkömmlichen Netzwerken keine De-Synchronisierung stattfinden kann, dass dort keine zusätzlichen Server installiert werden müssen oder dass sogar etwas konfiguriert werden muss. Das P2P-System sorgt dafür, dass die Relevanz des Inhalts selbst erhalten bleibt.

    Kanalunterbrechung


    Kehren wir zu unserem Gedankenexperiment zurück - Menschen leben auf dem Mars, Menschen leben auf der Erde - sie alle tauschen Inhalte aus, aber irgendwann tritt eine Katastrophe auf und die Verbindung zwischen den Planeten verschwindet.

    Mit herkömmlichen Client-Server-Systemen können wir ein vollständig defektes soziales Netzwerk oder einen anderen Dienst erhalten.
    Denken Sie daran, dass jeder Dienst über ein Autorisierungscenter verfügt. Wer autorisiert, wenn der Kanal unterbrochen ist?
    Und marsianische Teenager möchten auch Fotos ihres marsianischen Essens bei MarsaGram veröffentlichen.

    Wenn ein Kanal unterbrochen ist, können P2P-Netzwerke leicht offline geschaltet werden - in denen er vollständig autonom und ohne Interaktion existiert.
    Und sobald die Verbindung hergestellt ist, werden alle Dienste automatisch synchronisiert.

    Aber der Mars ist weit weg, selbst auf der Erde kann es Probleme mit einer Unterbrechung des Kommunikationskanals geben.

    Erinnern Sie sich an die neuesten hochkarätigen Google / Facebook-Projekte mit neuer Internetabdeckung.
    Einige Ecken unseres Planeten sind immer noch nicht mit dem Netzwerk verbunden. Der Anschluss ist möglicherweise zu teuer oder wirtschaftlich nicht realisierbar.

    Wenn in solchen Regionen Ihr Netzwerk (Intranet) kostenpflichtig ist und dann mit einem sehr engen Kanal verbunden ist - einem globalen Satelliten -, können Sie mit P2P-Lösungen alle Funktionen in der Anfangsphase sowie bei globaler Netzwerkverbindung nutzen. Und später - wie oben erwähnt - können Sie den gesamten erforderlichen Inhalt durch einen engen Kanal pumpen.

    Netzwerküberleben


    Wenn wir auf eine zentralisierte Infrastruktur angewiesen sind, gibt es eine ganz bestimmte Anzahl von Fehlerquellen. Ja, es gibt auch Backups und Backup-Rechenzentren. Wir müssen jedoch verstehen, dass der Zugriff auf den Inhalt erheblich verlangsamt wird, wenn das Hauptdatenzentrum aufgrund der Elemente beschädigt wird. wenn nicht überhaupt aufhören.

    Wir erinnern uns an die Situation mit Mars, alle Geräte kommen vom Boden zum Mars und eines schönen Tages fällt der Uandex- oder LCQ-Server aus - der RAID-Controller brennt aus oder eine andere Fehlfunktion - und alle Marsianer wieder ohne MarsiGram oder noch schlimmer - ich kann keine einfachen Nachrichten miteinander austauschen mit dem Freund. Der neue Server oder seine Komponenten werden wie schnell vom Boden kommen.

    Bei einer P2P-Lösung wirkt sich ein Ausfall eines Netzwerkmitglieds nicht auf das Netzwerk aus.

    Ich kann mir keine Zukunft vorstellen, in der unsere Systeme Client-Server bleiben werden. Dies wird eine große Anzahl unnötiger Krücken in der Infrastruktur erzeugen, den Support erschweren, Fehlerpunkte hinzufügen, keine Skalierung zulassen, wenn dies erforderlich ist. Es wird viel Aufwand erfordern, wenn wir unseren Client wollen -Server-Lösungen funktionierten nicht nur auf unserem Planeten.

    Die Zukunft ist also definitiv P2P, da sich die Welt von P2P gerade verändert hat:
    Skype - ein kleines Unternehmen, das kein Geld für Server ausgegeben hat, könnte zum riesigen Riesen
    Bittorrent werden - OpenSource-Projekte können Dateien übertragen, ohne ihre Server zu laden.

    Dies sind nur zwei prominente Vertreter der Informationsrevolution . Es gibt viele andere Programme, die die Welt verändern werden.

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