Какова архитектура P2P приложений?

Question

[Uno]

Как устроена архитектура P2P приложений? Имею поверхностные знания, вроде того, что они не имеют центрального сервера и т.п.

Интересует вот что:
Создав такое приложение, распространю я его по сети. Естественно, не ежесекундно на миллион компьютеров, постепенно. Каждому клиенту будет необходимо узнать адреса других клиентов. Как они смогут получить друг у друга актуальный список? Если приложение действительно децентрализованное, у него ведь не должно быть какого-то пира, который всегда будет знать список более актуальный, чем другие, верно?

Или всё таки, должны быть в сети какие-то доминирующие пиры? Тогда если они разом каким-то образом падают, вся система должна сама выбрать других доминантов?

Answer 1

[nirvimel]

Как устроена архитектура P2P приложений?

Идея, на которой построено большинство P2P сетей называется DHT (Distributed hash table) (рус), эталонной реализацией этой идеи является Kademlia (рус).

Каждому клиенту будет необходимо узнать адреса других клиентов. Как они смогут получить друг у друга актуальный список?

Не существует никакого общего списка, в котором были бы перечислены все пиры сети. Невозможно мгновенно (за один запрос) получить информацию об интересующем пире (существует ли он вообще? активен ли? каков его реальный IP для подключения), но эту информацию можно достать из сети за несколько запросов: Кто знает Х? Кто знает кого-то, кто мог бы знать X? Кто знает кого-то, кто мог бы знать кого-то, кто мог бы знать X? и.т.д.

Если приложение действительно децентрализованное, у него ведь не должно быть какого-то пира, который всегда будет знать список более актуальный, чем другие, верно?

Именно так.

Или всё таки, должны быть в сети какие-то доминирующие пиры?

Не доминирующие, а правильнее сказать "первоначальные", чьи адреса жестко прописаны в каждом экземпляре клиентского софта. Они обеспечивают так называемый bootstrap новых пиров при их первом заходе в сеть. В дальнейшем, находясь в сети, пир держит в памяти необходимый набор маршрутов (очень небольшую долю от всей сети) для поддержания контакта с сетью и больше не нуждается в наличии и функционировании "первоначальных".

Тогда если они разом каким-то образом падают, вся система должна сама выбрать других доминантов?

Их падение никак не повлияет на функционирование сети и уже подключенных к ней пиров. Но новые пиры "по холодному" не смогут подключиться никак, если ни один из "первоначальных" пиров не будет доступен.

Comments

[Uno]

Благодарю за столь исчерпывающий ответ! А небезызвестная система bitcoin тоже имеет первоначальные пиры, которые бутстрэпят новых?

[nirvimel]

Noizefan zzz: Да. Тут подробнее - https://en.bitcoin.it/wiki/Network#Bootstrapping
В добавок к списку жестко прописанных IP идет список жестко прописанных доменных имен и еще один интересный механизм - получение списка через IRC-канал (но адреса IRC-серверов, конечно, тоже жестко прописаны).
Кроме этого bitcoin-клиент при выходе запоминает многие маршруты и адреса, так что следующее подключение идет уже не совсем по-холодному, а гораздо быстрее.

[Uno]

nirvimel: огромное Вам спасибо!

[grey_rat]

Вообще, не совсем верно. Например, в локальной сети, в которой не блокируется оборудованием исходящий мультикаст от пользователей, торрент клиент может "крикнуть" мультикастом в сеть для поиска локальных пиров (в utorrent к примеру это опция так и называется "Поиск локальных пиров") . Другое дело, что такие "крики" в большой сети правоциуют ухудшение качества работы всей сети и большинство провайдеров исходящий мультикаст от пользователей блокируют.
А так да, если заблокировать IP DHT серверов которые прописаны в торрент-клиентах, то соединятся будет не с кем.

[nirvimel]

grey_rat: Под аббревиатурой P2P типично понимаются технологии, работающая в глобальной Сети, где никакие мультикасты не работают в общем случае.
Построение P2P в локальной сети с доступным мультикастом - достаточно тривиально, так как большая часть проблем, связанных с поиском пиров и сохранением связности сети, просто не возникает.

[grey_rat]

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D0%B4%D0%BD%D...
p2p изначально у нас в странах СНГ вылез в интернет из домашних локальных сеток. Всё начиналось вообще с виндовой шары доступных компов, и только потом пошли спец.программы работающие в глобальной сети.
Поиск локальных пиров - это головная боль провайдеров, которые пытаются закольцевать максимально возможное количество трафика внутри своей сети, тем самым меньше платить за внешний канал.

[Uno]

grey_rat: если закрыть глаза на этимологию - всё таки, сейчас p2p совсем не локальный шаринг. Хоть принцип один и тот же. Как велосипед с самокатом сравнивать