Một trong những loại mạng máy tính phổ biến nhất hiện nay là mạng ngang hàng (P2P). Vậy mạng ngang hàng là gì? Nó có những ưu điểm và nhược điểm gì? Sau đây hãy cùng TTnguyen tìm hiểu thông qua bài viết này.
Xem thêm:
- mô hình osi và chức năng cơ bản của từng tầng
- Mạng ngang hàng BitTorrent là gì? thành phần và cơ chế hoạt động
- Thuật toán choke là gì?
1. Lịch sử ra đời của mạng ngang hàng
Mạng ngang hàng được phát triển từ những năm 1990 khi các nhà khoa học máy tính tìm cách kết nối các máy tính và triển khai việc truyền tải dữ liệu giữa chúng mà không cần sự can thiệp của một máy chủ trung tâm.
1.1 Tiền thân của mạng ngang hàng
Tiền thân của mạng ngang hàng là USENET, được phát triển vào năm 1979. USENET là một hệ thống cho phép người dùng đọc và đăng tin nhắn / tin tức. USENET không dựa vào máy chủ trung tâm hoặc quản trị viên. Mỗi máy chủ USENET lưu trữ một bản sao của tất cả các tin nhắn, và các máy khách có thể tìm thấy các tin nhắn mà họ cần.
2.2 Sự ra đời của Napster
Năm 1999, một ứng dụng mang tên Napster được phát triển bởi Shawn Fanning, cho phép người dùng chia sẻ các tệp nhạc MP3 của họ với nhau thông qua mạng ngang hàng. Napster đã trở thành một hiện tượng công nghệ, thay đổi cách thức mà người dùng tải xuống và chia sẻ các tệp nhạc trên Internet.
1.3 Sự phát triển của mạng ngang hàng
Sau Napster, nhiều ứng dụng P2P khác đã được phát triển, bao gồm Gnutella, eDonkey, BitTorrent, và Skype. Các ứng dụng này cho phép người dùng chia sẻ các tệp tin, như phim, sách điện tử, và phần mềm. Tuy nhiên, việc sử dụng các ứng dụng P2P để chia sẻ các tệp tin không phải lúc nào cũng hợp pháp, tồn tại các vấn đề liên quan đến vi phạm bản quyền và bảo mật.
2. Mạng ngang hàng là gì?
Mạng ngang hàng hay Peer to Peer (P2P) là một hệ thống máy tính kết nối với nhau và chia sẻ dữ liệu mà không cần máy chủ trung tâm. Trong mô hình ngang hàng các máy tính trong mạng có thể hoạt động vừa như một Client vừa như một Server.
3. Kiến trúc của mạng ngang hàng
Kiến trúc chung của mạng ngang hàng (P2P) như sau:
– Tất cả các nút trong mạng ngang hàng đều đóng vai trò vừa là máy trạm vừa là máy chủ:
- Vừa cung cấp dữ liệu vừa nhận dữ liệu từ các nút khác.
- Bất kỳ nút nào cũng có thể khởi tạo kết nối.
– Không có nguồn dữ liệu tập trung:
- Dữ liệu phân tán trên chính các nút mạng.
- Không có sự kiểm soát về dữ liệu và bản quyền của dữ liệu
4. Đặc điểm của mạng ngang hàng
– Các nút mạng đóng vai trò vừa là máy trạm vừa là máy chủ và vừa thực hiện vai trò của bộ định tuyến:
- Các nút trên mạng ngang hàng đều là mạo danh (không có chứng thực, xác thực về độ an toàn của nút mạng).
- Cấu trúc mạng động: các nút kết nối và rời mạng có thể diễn ra thường xuyên không có sự thông báo.
- Các nút mạng cộng tác trực tiếp với nhau không thông qua máy chủ.
- Các nút mạng có năng lực xử lý và nguồn tài nguyên khác nhau.
– Tính co giãn:
- Các máy trạm sử dụng nguồn tài nguyên đồng thời đóng góp thêm nguồn tài nguyên của chính nó vào trong mạng.
- Số lượng nguồn tài nguyên mạng tăng theo số nút mạng.
– Độ tin cậy:
- Dữ liệu đều sử dụng bản sao
- Triển khai trên khoảng cách địa lý rộng
- Không cần điểm lưu trữ dữ liệu dự phòng
– Giảm bớt thao tác quản trị
- Các nút tự tổ chức cấu trúc mạng.
- Không cần triển khai máy chủ để xử lý các yêu cầu.
- Tính năng chịu lỗi cao, có khả năng nhân bản và tạo các cân bằng tải.
5. Phân loại mạng ngang hàng
5.1 Theo mục đích sử dụng
- Chia sẻ file (file sharing )
- Điện thoại VoIP ( telephony )
- Đa phương tiện media streaming ( audio, video )
- Diễn đàn thảo luận ( Discussion forums )
5.2 Theo mức độ tập trung
5.2.1 Mạng ngang hàng không cấu trúc (Unstructured P2P networks):
- Mạng ngang hàng không cấu trúc là loại mạng mà các máy tính được kết nối ngẫu nhiên với nhau. Không có máy chủ nào điều phối hoạt động truyền tải. Có nghĩa là bất kỳ máy tính nào trong mạng cũng có thể truyền tải và nhận dữ liệu mà không bị giới hạn.
- Không giới hạn về cấu trúc và vị trí của dữ liệu.
- Một số ví dụ về mạng P2P không có cấu trúc có thể kể đến như Kazaa, Gnutella và BitTorrent,…
5.2.2 Mạng ngang hàng có cấu trúc (Structured P2P networks:):
- Mạng ngang hàng có cấu trúc là mô hình mạng trong đó các máy tính được phân bố theo một cấu trúc nhất định, thông thường theo dạng cây hoặc lưới. Các máy tính trong mạng được phân thành các nhóm và truyền tải dữ liệu cho các máy tính liền kề trực tiếp của mình.
- Giới hạn về vị trí và cấu trúc mạng.
- Ví dụ điển hình của mạng ngang hàng có cấu trúc chính là mạng Bitcoin, các máy tính được phân cấp theo một cấu trúc dạng cây để thực hiện các giao dịch và xác nhận các khối mới của blockchain.
6. Ưu nhược điểm của mạng ngang hàng
6.1 Ưu điểm
Tính phân tán: Mạng ngang hàng không có một trung tâm điều khiển nào. Do đó, giúp giảm thiểu sự phụ thuộc vào một điểm duy nhất và tăng tính ổn định của mạng..
Khả năng chia sẻ tài nguyên: Các thiết bị trong mạng ngang hàng có thể chia sẻ tài nguyên đa dạng như dữ liệu, tệp tin, ứng dụng,… mà không cần phải truy cập vào một máy chủ duy nhất.
Chi phí thấp: Mạng ngang hàng tiết kiệm chi phí triển khai cơ sở hạ tầng và vận hành.
Mạnh mẽ hơn, hiệu suất cao hơn: Đối với kiến trúc client/server, số lượng client quá nhiều sẽ khiến server quá tải. Trong khi đó, mỗi thiết bị thuộc mạng P2P đều sẽ là một server để chia sẻ tài nguyên cho mạng.
6.2 Nhược điểm
Khả năng quản lý: Do không có máy chủ trung tâm, nên việc kiểm soát dữ liệu và quản lý mạng trở nên khó khăn.
Tài nguyên có thể bị mất: Các tệp và thư mục không thể được sao lưu tập trung. Chúng được lưu trữ trên các máy tính riêng lẻ. Các tài nguyên sẽ biến mất vì node cung cấp tài nguyên bị ngắt kết nối bất cứ lúc nào.
Chia sẻ dữ liệu bất hợp pháp: Ví dụ như việc chia sẻ tập tin bản quyền. Điều này gây tổn thất cho các nhà sản xuất và nhà cung cấp.
7. Tổng kết
- Mạng ngang hàng là hệ thống máy tính kết nối và chia sẻ dữ liệu với nhau mà không cần máy chủ.
- Có 2 loại mạng ngang hàng: mạng ngang hàng có cấu trúc, mạng ngang hàng không có cấu trúc
- Ưu điểm của mạng ngang hàng: Chi phí thấp, dễ sử dụng, hiệu suất cao và ít bị lỗi.
- Nhược điểm: Khả năng quản trị và liên quan đến vấn đề pháp lý.
Cảm ơn bạn đã tham khảo mạng máy tính nâng cao trên ttnguyen.net.
Tài liệu tham khảo:
Bài viết liên quan:
- xác định NetID và HosID, địa chỉ Broadcast – Bài tập
- máy tính nào có thể làm việc với nhau – Bài tập IPv4
- Báo cáo bài tập lớn môn mạng máy tính-Tìm hiểu địa chỉ IPv6
- Bài tập lớn Quản Trị Mạng – Active Directory Window Server 2012
