Chương 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH
1.3. Mô hình ngang cấp (Peer – to – Peer)
Mạng ngang hàng (tiếng Anh: peer-to-peer network), còn gọi là mạng đồng đẳng, là một mạng máy tính trong đó hoạt động của mạng chủ yếu dựa vào khả năng tính toán và băng thông của các máy tham gia chứ không tập trung vào một số nhỏ các máy chủ trung tâm như các mạng thông thường.
Mạng đồng đẳng có nhiều ứng dụng. Ứng dụng thường xuyên gặp nhất là chia sẻ tệp tin, tất cả các dạng như âm thanh, hình ảnh, dữ liệu,... hoặc để truyền dữ liệu thời gian thực như điện thoại VoIP.
Một mạng đồng đẳng đúng nghĩa không có khái niệm máy chủ và máy khách, nói cách khác, tất cả các máy tham gia đều bình đẳng và được gọi là peer, là một nút mạng đóng vai trò đồng thời là máy khách và máy chủ đối với các máy khác trong mạng.
Phân loại
1.3.1.1. Mạng đồng đẳng thuần túy (Pure Peer-to-peer Systems) Các máy trạm có vai trò vừa là máy chủ vừa là máy khách.
Không có máy chủ trung tâm quản lý mạng.
Không có bộ định tuyến trung tâm, các máy trạm có khả năng tự định tuyến.
1.3.1.2. Mạng đồng đẳng lai (Hybrid Peer-to-peer System)
Có một máy chủ trung tâm dùng để lưu trữ thông tin của các máy trạm và trả lời các truy vấn thông tin này.
Các máy trạm có vai trò lưu trữ thông tin, tài nguyên được chia sẻ, cung cấp các thông tin về chia sẻ tài nguyên của nó cho máy chủ.
Sử dụng các trạm định tuyến để xác định địa chỉ IP của các máy trạm.
1.3.1.3. Hệ thống siêu ngang hàng (Super-peer Architecture)
Mỗi loại hệ thống ngang hàng có mức độ tập trung khác nhau. Đối với hệ thống ngang hàng thuần túy, tất cả các peer đều có vai trò và trách nhiệm như nhau. Trong hệ thống ngang hàng lai, quá trình tìm kiếm lại được thực hiện tại những thư mục tập trung.
Khác với những hệ thống nói trên, mạng siêu ngang hàng lại có cấu trúc trung gian. Mỗi super-peer (nút siêu ngang hàng) là một nút mạng hoạt động giống như Sever đối với một tập con các Client.
1.3.1.4. Hệ thống siêu ngang hàng có dự phòng (Super-peer Redundancy) Một hệ thống siêu ngang hàng có dự phòng cấp k nếu như có k nút mạng cùng chia sẻ tải tại điểm siêu ngang hàng. Hình dưới mô tả một hệ thống mạng siêu ngang hàng có dự phòng cấp 2, trong mạng này, tại mỗi super-peer, có 2 nút thực hiện việc điều hành tải của mạng, do đó, gọi là mạng siêu ngang hàng có dự phòng cấp 2.
Đây là một cải tiến của mạng siêu ngang hàng thông thường, kiến trúc mạng theo kiểu siêu ngang hàng có dự phòng cấp k đáp ứng điều kiện yêu cầu phát triển của hệ thống mạng có quy mô lớn.
Đặc điểm
1.3.1.5. Ưu điểm
Một mục đích quan trọng của mạng đồng đằng là trong mạng tất cả các máy tham gia đều đóng góp tài nguyên, bao gồm băng thông, lưu trữ, và khả năng tính toán. Do đó khi càng có nhiều máy tham gia mạng thì khả năng tổng thể của hệ thống mạng càng lớn. Ngược lại, trong cấu trúc máy chủ-máy khách, nếu số lượng máy chủ là cố định, thì khi số lượng máy khách tăng lên khả năng chuyển dữ liệu cho mỗi máy khách sẽ giảm xuống.
Các peer tham gia vào mạng có thể đóng góp tài nguyên chia sẻ với nhau, tài nguyên có thể riêng lẻ và có thể truy cập tài nguyên ở bất các các nodes nào trong mạng.
Các peer đóng vai tròn như cả Client khi truy vấn thông tin và Server khi cung cấp thông tin.
Không cần Server riêng, khi hệ thống càng mở rộng thì khả năng hoạt động càng tốt.
Chi phí thấp, dễ cài đặt và bảo trì.
1.3.1.6. Nhược điểm
Liên quan đến văn hóa trong chia sẻ về các tài nguyên có bản quyền.
Không đáng tin cậy và không tốt cho các ứng dụng cơ sở dữ liệu cần bảo mật cao.
Mạng đồng đẳng có không có cấu trúc và có cấu trúc 1.3.1.7. Mạng đồng đẳng không có cấu trúc
Một mạng đồng đẳng không cấu trúc khi các liên kết giữa các nút mạng trong mạng phủ được thiết lập ngẫu nhiên (tức là không theo qui luật nào).
Những mạng như thế này dễ dàng được xây dựng vì một máy mới khi muốn tham gia mạng có thể lấy các liên kết có sẵn của một máy khác đang ở trong mạng và sau đó dần dần tự bản thân nó sẽ thêm vào các liên kết mới của riêng mình.
Khi một máy muốn tìm một dữ liệu trong mạng đồng đẳng không cấu trúc, yêu cầu tìm kiếm sẽ được truyền trên cả mạng để tìm ra càng nhiều máy chia sẻ càng tốt. Hệ thống này thể hiện rõ nhược điểm: không có gì đảm bảo tìm kiếm sẽ thành công.
Đối với tìm kiếm các dữ liệu phổ biến được chia sẻ trên nhiều máy, tỉ lệ thành công là khá cao, ngược lại, nếu dữ liệu chỉ được chia sẻ trên một vài máy thì xác suất tìm thấy là khá nhỏ. Tính chất này là hiển nhiên vì trong mạng đồng đẳng không cấu trúc, không có bất kì mối tương quan nào giữa một máy và dữ liệu nó quản lý trong mạng, do đó yêu cầu tìm kiếm được chuyển một cách ngẫu nhiên đến một số máy trong mạng. Số lượng máy trong mạng càng lớn thì khả năng tìm thấy thông tin càng nhỏ.
Một nhược điểm khác của hệ thống này là do không có định hướng, một yêu cầu tìm kiếm thường được chuyển cho một số lượng lớn máy trong mạng làm tiêu tốn một lượng lớn băng thông của mạng, dẫn đến hiệu quả tìm kiếm chung của mạng thấp.
1.3.1.8. Mạng đồng đẳng có cấu trúc
Mạng đồng đẳng có cấu trúc khắc phục nhược điểm của mạng không cấu trúc bằng cách sử dụng hệ thống DHT(Bảng Băm Phân Tán, tiếng anh:
Distributed Hash Table).
Hệ thống này định nghĩa liên kết giữa các nút mạng trong mạng phủ theo một thuật toán cụ thể, đồng thời xác định chặt chẽ mỗi nút mạng sẽ chịu trách nhiệm đối với một phần dữ liệu chia sẻ trong mạng.
Với cấu trúc này, khi một máy cần tìm một dữ liệu, nó chỉ cần áp dụng một giao thức chung để xác định nút mạng nào chịu trách nhiệm cho dữ liệu đó và sau đó liên lạc trực tiếp đến nút mạng đó để lấy kết quả.
1.3.1.9.