15.2 Одноранговые сети
15.2.1 Модель «клиент-сервер»
В предыдущем разделе вы узнали, что протоколы прикладного уровня TCP/IP, реализованные на исходном и целевом хостах, должны быть совместимы. В этом разделе вы узнаете о модели клиент/сервер и используемых процессах, которые находятся на уровне приложений. То же самое относится и к одноранговой сети. В модели типа «клиент-сервер» устройство, запрашивающее информацию, называется клиентом, а устройство, которое отвечает на данный запрос, — сервером. Клиент представляет собой сочетание аппаратного и программного обеспечения, которое люди используют для прямого доступа к ресурсам, хранящимся на сервере.
Считается, что процессы модели «клиент-сервер» происходят на уровне приложений. Клиент начинает обмен данными, отправляя запрос на получение данных с сервера, который в ответ отправляет один или несколько потоков данных клиенту. Протоколы уровня приложений описывают формат запросов и ответов между клиентами и серверами. В дополнение к фактической передаче данных для этого обмена данными также может потребоваться аутентификация пользователей и идентификация передаваемых файлов данных.
Одним примером сети клиент/сервер является использование службы электронной почты интернет-провайдера для отправки, получения и хранения электронной почты. Почтовый клиент на домашнем компьютере отправляет запрос серверу электронной почты интернет-провайдера на получение списка новых сообщений. Сервер отвечает, отправляя запрошенное сообщение эл. почты клиенту. Передача данных в направлении от клиента к серверу называется отправкой (загрузкой на сервер, upload), а в направлении от сервера к клиенту — скачиванием (загрузкой с сервера, download).
Как показано на рисунке, файлы скачиваются с сервера на клиент.
15.2.2 Одноранговые сети
В модели одноранговой сети (P2P) данные запрашиваются с равноправного устройства без использования выделенного сервера.
Сетевая модель P2P состоит двух частей: P2P-сетей и P2P-приложений. Обе части имеют похожие функции, но на практике работают по-разному.
В P2P-сети два компьютера (или более двух) подключаются между собой по сети и могут открывать доступ к своим ресурсам (например, к принтерам и файлам) без использования выделенного сервера. Каждое подключенное к сети конечное устройство (одноранговый узел) может выполнять функции как сервера, так и клиента. Один компьютер может играть роль сервера для одной операции, одновременно выступая в роли клиента для других операций. Роли клиента и сервера устанавливаются в зависимости от запроса.
Помимо поддержки функции файлового обмена подобная сеть позволит пользователям запускать сетевые игры или совместно использовать подключение к Интернету.
В одноранговой сети оба устройства считаются равноправными участниками процесса обмена данными. Одноранговый узел 1 имеет файлы, которые используются совместно с одноранговым узлом 2, и имеет доступ к общему принтеру, который напрямую подключен к одноранговому узлу 2 для печати файлов. Одноранговый узел 2 использует совместно подключенный принтер с одноранговым узлом 1, одновременно получая доступ к общим файлам на одноранговом узле 1, как показано на рисунке.
15.2.3 Peer-to-Peer Applications
Одноранговое приложение (P2P) позволяет устройству выступать в роли как клиента, так и сервера в пределах одного сеанса связи, как показано на рисунке. В этой модели каждый клиент является одновременно сервером, а каждый сервер — клиентом. Для P2P-приложений требуется, чтобы каждое конечное устройство предоставляло пользовательский интерфейс и запускало сервис в фоновом режиме.
В некоторых P2P-приложениях используется гибридная система, где общий доступ к ресурсам децентрализован, а индексы, указывающие на местоположения ресурсов, хранятся в центральном каталоге. В гибридной системе каждый узел обращается к серверу индексации, чтобы получить местоположение ресурса, который хранится на другом узле.
На рисунке показано приложение P2P, представляющее собой гибридную версию одноранговой модели с двумя приложениями мгновенного обмена сообщениями, связывающимися с каждым через сеть, где оба приложения действуют как клиенты и серверы.
Оба клиента одновременно инициируют и получают сообщения.