Mô hình kết nối mạng đã trải qua nhiều sự thay đổi lớn để đáp ứng nhu cầu ngày càng đa dạng của con người. Trong số đó, Peer-to-Peer (P2P) nổi lên như một giải pháp độc đáo và hiệu quả trong việc chia sẻ tài nguyên và dữ liệu.
Vậy mạng ngang hàng P2P là gì, và nó có vai trò như thế nào trong hệ thống mạng hiện đại?
1. Peer to Peer là gì?
Peer-to-Peer (P2P) là một kiểu mạng mà trong đó các thiết bị kết nối với nhau một cách trực tiếp, không cần thông qua một máy chủ trung tâm. Hãy tưởng tượng mỗi thiết bị trong mạng như một “người bạn” trong một nhóm, tất cả đều có thể chia sẻ và nhận thông tin từ nhau mà không cần một “người quản lý” nào đứng ra điều phối.
Thay vì hoạt động theo cách truyền thống, nơi có máy chủ (server) cung cấp dữ liệu và máy khách (client) chỉ nhận, trong mạng P2P, mỗi thiết bị đều đóng vai trò như cả máy chủ lẫn máy khách. Điều này giúp mạng hoạt động linh hoạt hơn, tiết kiệm chi phí, và tăng khả năng chia sẻ tài nguyên. P2P thường được dùng trong các ứng dụng như chia sẻ tệp (ví dụ: BitTorrent), truyền phát nội dung, hoặc các nền tảng phi tập trung như blockchain và tiền mã hóa.
2. Lịch sử của mạng P2P?
Trước khi P2P phát triển, USENET đã ra đời vào năm 1979. Mạng này cho phép người dùng đọc và đăng tin nhắn. Không giống như các diễn đàn chúng ta sử dụng ngày nay, nó không có máy chủ trung tâm. Nó được sử dụng để sao chép các tin nhắn mới đến tất cả các máy chủ của nút.
- Vào những năm 1980, mạng P2P lần đầu tiên được sử dụng sau khi máy tính cá nhân ra đời.
- Vào tháng 8 năm 1988, dịch vụ trò chuyện qua Internet là mạng P2P đầu tiên được xây dựng để chia sẻ văn bản và trò chuyện.
- Vào tháng 6 năm 1999, Napster được phát triển, đây là phần mềm chia sẻ tệp P2P. Nó cũng có thể được sử dụng để chia sẻ tệp âm thanh. Phần mềm này đã bị đóng cửa do chia sẻ tệp bất hợp pháp. Nhưng khái niệm chia sẻ mạng tức là P2P đã trở nên phổ biến.
- Vào tháng 6 năm 2000, Gnutella là mạng chia sẻ tệp P2P phi tập trung đầu tiên. Điều này cho phép người dùng truy cập các tệp trên máy tính của người dùng khác thông qua một thư mục được chỉ định.
3. Các loại mạng P2P
– Unstructured P2P Networks: Trong loại mạng P2P này, mỗi thiết bị có thể đóng góp ngang nhau. Mạng này dễ xây dựng vì các thiết bị có thể được kết nối ngẫu nhiên trong mạng. Nhưng vì không có cấu trúc nên việc tìm nội dung trở nên khó khăn. Ví dụ: Napster, Gnutella, v.v.
– Structured P2P Networks: Được thiết kế bằng phần mềm tạo ra một lớp ảo để đặt các nút vào một cấu trúc cụ thể. Những mạng này không dễ thiết lập nhưng có thể giúp người dùng dễ dàng truy cập vào nội dung. Ví dụ: P-Grid, Kademlia, v.v.
– Hybrid P2P Networks: Kết hợp các tính năng của cả mạng P2P và kiến trúc máy khách-máy chủ . Một ví dụ về mạng như vậy là tìm một nút bằng máy chủ trung tâm.
4. Nguyên lý hoạt động của Peer to Peer?
Nguyên lý cơ bản:
- Kết nối trực tiếp giữa các nút: Khi tham gia vào mạng P2P, mỗi thiết bị kết nối với các thiết bị khác thông qua địa chỉ IP. Mỗi nút có thể tìm kiếm, gửi và nhận dữ liệu từ các nút khác mà không cần thông qua máy chủ trung gian.
- Chia sẻ tài nguyên: Các nút trong mạng chia sẻ tài nguyên (như tệp tin, băng thông, hoặc sức mạnh xử lý) với nhau. Ví dụ, trong chia sẻ tệp, mỗi nút có thể tải xuống một phần dữ liệu từ nhiều nút khác cùng lúc, giúp tăng tốc độ truyền tải.
- Phân tán và phi tập trung: Dữ liệu và tài nguyên được phân tán trên nhiều nút khác nhau. Điều này làm giảm nguy cơ tắc nghẽn mạng hoặc mất dữ liệu khi một nút gặp sự cố.
- Giao tiếp đồng cấp: Tất cả các nút đều có quyền và trách nhiệm như nhau. Không có nút nào giữ vai trò kiểm soát hoặc quản lý toàn bộ mạng.
Ví dụ thực tế:
- Chia sẻ tệp tin (BitTorrent): Người dùng tải về một tệp tin không phải từ một nguồn duy nhất mà từ nhiều nút khác nhau, nơi tệp được chia nhỏ thành các phần và phân phối đồng thời.
- Blockchain: Các nút trong mạng lưu trữ bản sao dữ liệu giống nhau (như các khối giao dịch) và cùng nhau xác minh các hoạt động để duy trì sự toàn vẹn của mạng.
