Peer-to-Peer (P2P)
Peer-to-Peer (P2P) ist ein dezentrales Kommunikationsmodell, bei dem jeder Partei die gleichen Fähigkeiten zugewiesen werden und jede Partei eine Kommunikationssitzung initiieren kann. Im Gegensatz zum Client/Server-Modell, bei dem der Client eine Dienstanforderung stellt und der Server die Anforderung erfüllt, ermöglicht das P2P-Netzwerkmodell jedem Knoten, sowohl als Client als auch als Server zu fungieren.
P2P-Systeme können Funktionen wie anonymisiertes Routing von Netzwerkverkehr, massive parallele Computerumgebungen, verteilten Speicher und andere Funktionen bereitzustellen. Die meisten P2P-Programme konzentrieren sich auf die gemeinsame Nutzung von Medien und P2P wird daher oft mit Softwarepiraterie und Urheberrechtsverletzungen in Verbindung gebracht.
Typischerweise ermöglichen Peer-to-Peer-Anwendungen Benutzern, viele Betriebsparameter zu steuern: wie viele Mitgliedsverbindungen gleichzeitig zugelassen werden sollen; wessen Systeme verbunden oder vermieden werden müssen; welche Dienstleistungen anzubieten sind; und wie viele Systemressourcen dem Netzwerk zugewiesen werden sollen. Oft beschränkt sich die Nutzung jedoch mit dem Verbinden mit einer Teilmenge aktiver Knoten im Netzwerk mit geringer Benutzerkontrolle.
Obwohl P2P-Netzwerktopologien seit den Tagen von ARPANET entwickelt werden, wurden die Vorteile des P2P-Kommunikationsmodells der breiten Öffentlichkeit erst in den späten 1990er Jahren bewusst, als P2P-Anwendungen zum Teilen von Musikanwendungen wie Napster auf den Markt kamen.
Systemadministratoren neigen dazu, von der Verwendung von P2P-Anwendungen abzuraten. P2P-Anwendungen können nicht nur Bandbreite verschlingen und die Organisation des Administrators rechtlich verletzen, sondern können auch verwendet werden, um Firewalls zu umgehen und Malware zu verteilen. Netzwerke werden oft so eingerichtet, dass Peer-to-Peer-Nebengespräche von PCs blockiert werden.
Wie Peer-to-Peer-Netzwerke funktionieren
Wenn ein Benutzer eine Datei herunterlädt, öffnet der Benutzer normalerweise einen Browser, besucht die entsprechende Website und lädt die Datei herunter. In diesem Fall fungiert die Website als Server und der Computer des Benutzers als Client, der die Daten empfängt. Dies kann mit einer Einbahnstraße verglichen werden, bei der die heruntergeladene Datei von Punkt A, der Website, zu Punkt B, dem Computer des Benutzers, übertragen wird.
Wenn der Benutzer jedoch dieselbe Datei über ein Peer-to-Peer-Netzwerk herunterlädt, wird der Download anders gehandhabt. In diesem Fall muss der Benutzer Peer-to-Peer-Software auf seinem Computer installieren, wodurch ein virtuelles Netzwerk von Peer-to-Peer-Anwendungsbenutzern entsteht. Wenn der Benutzer dann eine Datei herunterlädt, wird sie in Bits empfangen, die von verschiedenen Computern im Netzwerk stammen, die bereits über diese Datei verfügen.
Gleichzeitig sendet auch der Computer des Benutzers Daten an die Computer, die danach fragen. Diese Situation ähnelt einer Einbahnstraße – die Datei ist wie zahlreiche kleine Datenbits, die auf den Computer des Benutzers gelangen, aber auch auf Anforderung wieder verlassen. Tatsächlich wird die Dateiübertragungslast zwischen den Peer-Computern verteilt.
Architektur von P2P
In einer Peer-to-Peer-Netzwerkarchitektur hat jeder Computer die gleichen Verantwortlichkeiten und Fähigkeiten. Da kein Server vorhanden ist, verbinden sich die Computer in einer Arbeitsgruppe miteinander, um Dateien, Drucker und den Zugang zum Internet gemeinsam zu nutzen. Diese Architektur ist praktisch für Arbeitsgruppen mit 12 oder weniger Computern. Daher ist es in kleinen Heim- oder Büroumgebungen üblich, in denen jeder PC als unabhängiger Arbeitsplatz fungiert und Daten auf seiner eigenen Festplatte speichert, die Daten jedoch mit allen anderen PCs im Netzwerk teilen können muss.
Vor- und Nachteile von P2P
Peer-to-Peer-Netzwerke haben eine Reihe von Vor- und Nachteilen.
Vorteile sind:
- Sie müssen keinen teuren Server kaufen.
- Jeder Benutzer verwaltet seinen eigenen Computer, sodass kein Netzwerkmanager erforderlich ist.
- Benutzer müssen keine technischen Kenntnisse haben, da die Einrichtung über Assistenten in der Software erfolgt.
- Ein P2P-Netzwerk kann in Privathaushalten und kleinen Unternehmen eingerichtet werden. Allerdings muss jeder Computer einzeln gewartet werden.
- Weniger Netzwerkverkehr als ein Client/Server-Netzwerk.
Nachteile sind:
- Benutzer können die Dateien und Ordner nicht zentral sichern.
- Auf jeden Computer kann von den anderen Computern zugegriffen werden, was die Leistung für den Benutzer verlangsamt.
- Die Dateien sind nicht zentral in einem bestimmten gemeinsamen Bereich organisiert. Stattdessen werden sie auf einzelnen Computern gespeichert. Folglich kann es schwierig sein, die Dateien zu finden, wenn der Besitzer des Computers kein logisches Dateisystem hat.
- Jeder einzelne Benutzer ist dafür verantwortlich, dass keine Viren in das Netzwerk gelangen.
- Es gibt wenig bis keine Sicherheit außer den Berechtigungen.
Peer-to-Peer versus Client/Server
Ein Peer-to-Peer-Netzwerk umfasst zwei oder mehr Computer, die sich individuelle Ressourcen teilen, zum Beispiel Drucker und Laufwerke. Jeder Computer im Netzwerk fungiert sowohl als Client als auch als Server und kommuniziert direkt mit den anderen Computern. In einem Peer-to-Peer-Netzwerk kann ein Drucker auf einem Computer von jedem anderen Computer im Netzwerk verwendet werden
Alles, was Anwender brauchen, ist eine Möglichkeit, sie zu verbinden, zum Beispiel einen Wi-Fi-Router.
Ein Client/Server-Netzwerk umfasst zahlreiche Clients, die sich mit mindestens einem zentralen Server verbinden, auf dem die meisten Anwendungen und Daten installiert sind. Clients greifen vom Server aus auf diese Ressourcen zu. Client/Server-Netzwerke haben aufgrund der großen Anzahl von Clients, die sie unterstützen sollen, in der Regel schnellere Zugriffsgeschwindigkeiten.
Die Clients können als Workstations fungieren, ohne Ressourcen gemeinsam zu nutzen. Das Aktualisieren von Anwendungen und Dateien ist einfacher, da sie nur auf einem einzigen Computer installiert werden. In einem Client/Server-Netzwerk wird die Sicherheit vom Server gehandhabt, nicht von jedem einzelnen Benutzer.
Geschichte von P2P
Der allererste Einsatz von P2P-Netzwerken erfolgte kurz nach der Einführung von Personalcomputern in den 1980er Jahren. Der im August 1988 entwickelte Internet-Relay-Chat war eines der ersten Peer-to-Peer-Netzwerke, das zum Teilen von Text und zum Chatten entwickelt wurde.
Am 1. Juni 1999 ermöglichte Napster das Teilen von Musik in seinem eigenen zentralisierten P2P-Netzwerk. Napster – und andere P2P-Netzwerke der ersten Generation – ermöglichten es einer Person, sich direkt über das Netzwerk mit einer anderen Person zu verbinden, die eine Kopie desselben Programms verwendet.
Gnutella wurde im Jahr 2000 gegründet und war das erste dezentrale P2P-Filesharing-Netzwerk. Es ermöglichte Benutzern, über einen bestimmten Ordner auf Dateien auf den Computern anderer Benutzer zuzugreifen. In den nächsten Jahren wurden weitere P2P-Medien-Filesharing-Dienste entwickelt. Dies bereitete die Bühne für andere P2P-Netzwerke, einschließlich des Bitcoin-Netzwerks, das am 3. Januar 2009 veröffentlicht wurde.
