Mạng ngang hàng (Peer to Peer – P2P) là gì? Những điều bạn cần biết về mạng P2P

Trong khoa học máy tính, mạng ngang hàng P2P bao gồm một nhóm thiết bị lưu trữ và chia sẻ tệp chung. Mỗi người tham gia tương ứng với một nút, hoạt động ngang hàng. Thông thường, tất cả các nút có sức mạnh ngang nhau, thực hiện các nhiệm vụ giống nhau.

Mạng ngang hàng peer to peer là khái niệm không quá xa lạ với những ai thường xuyên sử dụng Internet. Nếu bạn đang muốn tìm hiểu chi tiết về P2P, hãy cùng Coin68 tham khảo bài viết này!

P2P là gì?

P2P là từ viết tắt của “peer to peer”, biểu thị mạng máy tính sử dụng cấu trúc phân tán, tức ở đó mỗi máy có thể hoạt động tương tự một máy chủ cho những máy trong hệ thống, cho phép chia sẻ quyền truy cập vào các tệp và thiết bị ngoại vi mà không cần một máy chủ trung tâm.

Mạng ngang hàng P2P là gì?

Trong mạng P2P, tất cả các máy tính và thiết bị thuộc về chúng được gọi là đồng đẳng. Chúng chia sẻ và trao đổi khối lượng công việc với nhau. Trong mạng này, không có đặc quyền riêng cũng như thiết bị quản trị viên.

Như vậy, mạng ngang hàng là mạng bình đẳng nhất trong thế giới máy tính. Mỗi peer cùng lúc giữ vai trò máy khách và máy chủ.

Trên thực tế, mọi tài nguyên và từng tài sản sẵn có trong mạng ngang hàng được chia sẻ mà không cần sự có mặt của bất kỳ máy chủ trung tâm nào. Các tài nguyên được chia sẻ trong mạng P2P có thể là: mức sử dụng bộ xử lý, dung lượng lưu trữ drive hoặc băng thông mạng.

Lịch sử của mạng ngang hàng P2P

Tiền thân của mạng ngang hàng là USENET, được phát triển vào năm 1979. Đây là một hệ thống cho phép người dùng đọc và đăng tin tải tin tức, gửi tin nhắn. Đó là hệ thống mạng tương tự như các diễn đàn trực tuyến ngày nay, điểm khác biệt là USENET không dựa vào máy chủ trung tâm hoặc quản trị viên.

USENET đã sao chép cùng một thông báo/ tin tức vào tất cả các máy chủ được tìm thấy trong hệ thống mạng. Tương tự, mạng P2P cũng phân phối và sử dụng tất cả các tài nguyên có sẵn cho chúng.

Năm 1999, Napster ra đời đã đánh dấu một bước phát triển quan trọng của P2P. Napster là phần mềm chia sẻ tập tin chủ yếu dùng trong tải nhạc. Tuy nhiên, Napster không thể tồn tại lâu bởi hành vi vi phạm bản quyền khi tải nhạc. Đến nay, P2P là một trong những công cụ phổ biến nhất để chia sẻ tập tin qua Internet, cả hình thức hợp pháp và bất hợp pháp.

Ưu, nhược điểm của của P2P

Ưu điểm:

• Mạng ngang hàng có nhiều lợi thế đặc biệt với các doanh nghiệp nhỏ không có khả năng đầu tư máy chủ, phần cứng và phần mềm có giá trị cao.
• Dễ dàng cài đặt.
• Không yêu cầu quản trị viên mạng.
• Người dùng có khả năng kiểm soát việc chia sẻ tài nguyên.

Nhược điểm:

• Hệ thống không tập trung dẫn đến khó khăn trong việc quản lý.
• Thiếu an ninh.
• Các link trong hệ thống mạng không đáng tin cậy.

Mạng ngang hàng hoạt động thế nào?

Mục tiêu chính của mạng ngang hàng là chia sẻ tài nguyên và giúp các thiết bị cộng tác hoạt động, cung cấp các dịch vụ hoặc thực thi các tác vụ cụ thể.

Đặc biệt, trường hợp sử dụng mạng ngang hàng P2P là chia sẻ file trên Internet. Đây được xem là cách chia sẻ lý tưởng bởi chúng cho phép các máy tính kết nối mạng P2P được cùng lúc nhận và gửi các file.

Cách hoạt động của mạng P2P như sau:

Bạn mở trình duyệt web, truy cập một trang web bất kỳ và tải xuống một tệp. Trong trường hợp này, trang web hoạt động như một máy chủ, máy tính hoạt động tương tự một máy khách.

Phân loại mạng ngang hàng

Mạng ngang hàng không có cấu trúc

Trong mạng P2P không có cấu trúc, các nút không được tổ chức theo bất kỳ cách cụ thể nào. Điều này có nghĩa là giao tiếp giữa các nút là ngẫu nhiên. Đó là lý do tại sao các hệ thống P2P không có cấu trúc phù hợp nhất cho các hoạt động đòi hỏi nhiều hoạt động. Ví dụ: một nền tảng xã hội được cung cấp bởi P2P có thể sử dụng nó vì mọi người có thể chọn rời khỏi hoặc tham gia mạng thường xuyên.

Tuy nhiên, có một nhược điểm đối với mạng P2P không có cấu trúc là nó đòi hỏi rất nhiều CPU và bộ nhớ để chạy đúng cách. Phần cứng phải có khả năng cung cấp số lượng giao dịch cao nhất trong mạng, có nghĩa là tất cả các nút tương tác với nhau tại bất kỳ thời điểm nào.

Mạng ngang hàng có cấu trúc

Mạng P2P có cấu trúc hoàn toàn trái ngược với mạng P2P không có cấu trúc. Ở đây, các nút thực sự có cách tương tác với nhau. Điều này có thể thực hiện được là do kiến ​​trúc có tổ chức được sử dụng để tìm kiếm tệp và sử dụng chúng một cách hiệu quả, thay vì tìm kiếm ngẫu nhiên. Để làm cho các loại mạng P2P có cấu trúc này hoạt động, các hàm băm được sử dụng để tra cứu cơ sở dữ liệu.

Không có nghi ngờ gì rằng mạng P2P có cấu trúc hiệu quả hơn. Tuy nhiên, chúng cũng có một số kiểu tập trung vì chúng đang sử dụng kiến ​​trúc có tổ chức. Điều đó cũng có nghĩa là chúng yêu cầu chi phí bảo trì và thiết lập cao hơn. Cuối cùng, nó mạnh mẽ khi so sánh với mạng P2P không có cấu trúc.

Mạng P2P lai

Đối tượng lai trong mạng này chính là cấu trúc mạng truyền thống bao gồm máy chủ và máy khách cùng với cấu trúc mạng ngang hàng. Vì là “con lai”, loại mạng này chắt lọc và thừa hưởng toàn bộ ưu điểm như dễ xây dựng, hiệu suất hoạt động tốt hơn.

Ví dụ mạng ngang hàng

Có khá nhiều ví dụ để bạn hiểu hơn về mạng ngang hàng P2P:

• Các bạn cập nhật của Window 10 được gửi từ máy chủ của Microsoft, rồi thông qua P2P để phân tán đến các máy tính chạy hệ điều hành này.
• Mạng P2P được dùng như một loại mạng nối kết giữa Windows 7 và Windows 8.1.
• Mạng P2P còn thường được sử dụng trong các hoạt động bất hợp pháp, như: vi phạm bản quyền phim, nhạc, phần mềm, trò chơi…

Vai trò của P2P trong Blockchain

P2P là một công nghệ hoạt động dựa trên nguyên tắc phân quyền. Mặt khác, kiến trúc ngang hàng của Blockchain cho phép chuyển tất cả các loại tiền mã hóa trên thế giới mà không cần trung gian hoặc máy chủ. Với mạng ngang hàng P2P, mọi cá nhân đều có thể tham gia vào quá trình xác minh và xác thực các khối.

Mạng ngang hàng được xem là cốt lõi của Bitcoin. Điều này rất rõ ràng khi chính Satoshi Nakamoto đã sử dụng thuật ngữ peer to peer và định nghĩa Bitcoin là Hệ thống tiền điện tử P2P. Mặt khác, Blockchain được quản lý bởi P2P hay Blockchain là một sổ cái phi tập trung theo dõi một hoặc nhiều tài sản kỹ thuật số trên mạng ngang hàng. Nói cách khác, đây là các làm cho tiền mã hóa hoạt động với mạng lưới rộng lớn trong tích tắc. Thực tế, cả Blockchain và P2P đều không hoạt động dưới sự quản trị của máy chủ, ngược lại đây là hệ thống tự do nơi mỗi cá nhân tham gia đều có quyền quản lý tài sản và quyết định giao dịch của mình.

Sử dụng P2P trong Blockchain mang lại rất nhiều lợi ích. Chẳng hạn, cấu trúc mạng này an toàn hơn so với việc sử dụng máy khách - máy chủ. Các Blockchain sử dụng kiến trúc P2P hiện có khả năng chạy độc lập mà không cần sự kiểm duyệt.

Tương lai của P2P

P2P đang ngày càng trở nên phổ biến hơn khi tốc độ băng thông rộng ngày càng tăng. Trong tương lai, P2P cần kiến tạo một cuộc cách mạng như Napster của những năm 90 hoặc Skype của thập kỷ trước. Để làm được điều này, P2P cần phải có một vai trò trong các lĩnh vực dưới đây:

• Công cụ tìm kiếm: P2P là tương lai của các công cụ tìm kiếm vì mọi nút sẽ tự thu thập thông tin.
• Truyền video và âm thanh: P2P có thể phát video trực tuyến từ nhiều người dùng dưới dạng bản sao của tệp có sẵn của mọi nơi. Trong tương lai, dự án Joost sẽ hoạt động tương tự một dịch vụ TV theo yêu cầu, dựa trên P2P, giúp khách hàng kết nối mạng và tải xuống các chương trình TV.
• Các ứng dụng P2P trên điện thoại di động: Với sự xuất hiện của Smartphone, các ứng dụng P2P trên điện thoại cũng sẽ có cơ hội phát triển vì sự liên kết giữa điện thoại thông minh và PC.
• Thương mại điện tử: P2P cho phép thương mại điện tử loại bỏ hệ thống tập trung và thúc đẩy C2C, B2B, B2C. Đối với thương mại điện tử P2P, chúng ta có thể giao tiếp an toàn, giao dịch minh bạch, chuẩn hóa quy trình bán hàng…
• P2P Cloud: P2P đang tích hợp các kỹ thuật của mình vào đám mây để có thể xây dựng một bộ nhớ tin cậy, là tương lai của cơ sở hạ tầng lưu trữ.
• P2P đa phương tiện: Loại hình này không chỉ phổ biến ở hiện tại mà sẽ là một công cụ mạnh mẽ ở thì tương lai, bằng cách giới thiệu và xác định sự xuất hiện của các giao thức mạng, cũng như chất lượng dịch vụ hỗ trợ qua mạng P2P.

Kết luận

Kiến trúc ngang hàng là yếu tố cốt lõi giúp Blockchain có thể hoạt động hiệu quả, làm tăng tính khả thi của tiền mã hóa. Kiến trúc ưu việt này cung cấp khả năng bảo mật, phi tập trung cũng như chống kiểm duyệt hiệu quả.

Ngoài Blockchain, P2P cũng có vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy hoạt động của các ứng dụng điện toán phân tán khác trong hệ thống Internet thông thường.