[CS] P2P(Peer-to-Peer) Network

P2P란?

P2P는 노드라고 알려진 네트워크의 모든 참여자가 클라이언트와 서버 역할을 하는 네트워크 구조를 다룬다. 즉, 리소스나 서비스를 공급하기 위해 기본 서버에 의존하는 대신, 노드 네트워크의 모든 사람이 서로 리소스와 서비스를 거래할 수 있다. P2P 시스템에서 모든 노드는 동등한 역할을 수행하고 동일한 기능을 가지므로 부하가 잘 공유된다.

P2P 서비스란?

P2P 네트워크는 간단한 컴퓨터 네트워크 이다. 1970년대 후반에 처음 등장했다. 여기서 각 컴퓨터는 형성된 네트워크 내에서 파일 공유를 위한 노드 역할을 한다. 그리고 각 노드는 서버 역할을 하므로 네트워크에 중앙 서버가 없다. 이를 통해 방대한 양의 데이터를 공유할 수 잇다. 작업은 노드 간에 동등하게 분배된다. 네트워크에 연결된 각 노드는 동일한 작업 부하를 공유한다. 네트워크가 작동을 멈추려면 모든 노드가 개별적으로 작동을 멈춰야 한다. 이는 각 노드가 독립적으로 작동하기 때문이다.

P2P 네트워크의 종류

• 비구조화된 P2P 네트워크: 이 유형의 P2P 네트워크에서 각 장치는 동등한 기여를 할 수 있다. 이 네트워크는 장치가 네트워크에서 무작위로 연결될 수 있으므로 구축하기 쉽다. 그러나 비구조화되어 콘텐츠를 찾기가 어렵다.
• 구조화된 P2P 네트워크: 노드를 특정 구조에 배치하기 위해 가상 계층을 만드는 소프트웨어를 사용하여 설계되었다. 이는 설정하기 쉽지 않지만 사용자가 콘텐츠에 쉽게 액세스할 수 있도록 한다.
• 하이브리드 P2P 네트워크: P2P 네트워크와 클라이언트-서버 아키텍처의 기능을 결합한다.

P2P 네트워크의 특징

• 일반적으로 12개 미만으로 많은 노드가 포함되지 않는다.
• 네트워크에 있는 모든 컴퓨터는 자체 데이터를 저장하지만 이 데이터는 그룹에서 액세스할 수 있다.
• 클라이언트-서버 네트워크와 달리 P2P는 리소스를 사용하고 제공도 한다.
• 노드 수가 증가하면 추가 리소스가 발생한다.
• 특수 소프트웨어가 필요하다.
• 네트워크 간 리소스 공유를 허용한다.
• 노드는 클라이언트와 서버 역할을 하므로 공격의 지속적인 위협이 있다.
• 오늘날 대부분 OS는 P2P 네트워크를 지원한다.

P2P 네트워크 구조

P2P 네트워크 아키텍처에서 컴퓨터는 작업 그룹으로 서로 연결하여 파일을 공유하고 인터넷과 프린터에 접속한다.

• 네트워크 내의 각 컴퓨터는 동일한 책임과 기능을 갖는다.
• 네트워크의 각 장치는 클라이언트와 서버 역할을 모두 한다.
• 각 컴퓨터가 독립된 워크스테이션으로 작동하고 하드 드라이브에 데이터를 저장하는 주거 지역, 소규모 사무실, 소규모 회사에 유용하다.
• 네트워크 내의 각 컴퓨터는 네트워크 내의 다른 컴퓨터와 데이터를 공유할 수 있다.
• 일반적으로 12개 이상의 컴퓨터로 구성된 작업 그룹으로 구성된다.

P2P 아키텍처

P2P 네트워크는 어떻게 작동하나?

예를 들어 사용자가 P2P 네트워크를 통해 파일을 다운로드하려고 한다고 가정하면 다운로드는 다음과 같은 방식으로 처리된다.
P2P 소프트웨어가 아직 설치되지 않은 경우 사용자는 먼저 자신의 컴퓨터에 P2P 소프트웨어를 설치해야 한다. 이를 통해 P2P 애플리케이션 사용자의 가상 네트워크가 생성된다. 그런 다음 사용자는 해당 파일을 다운로드하는데, 이 파일은 네트워크의 여러 컴퓨터에서 비트 단위로 수신되며 해당 컴퓨터에는 이미 해당 파일이 있다. 또한 데이터는 사용자의 컴퓨터에서 네트워크의 다른 컴퓨터로 전송되어 사용자의 컴퓨터에 있는 데이터를 요청한다.
따라서, P2P 네트워크에서는 파일 전송 부하가 피어 컴퓨터 간에 분산된다고 할 수 잇다.

P2P 네트워크를 효율적으로 사용하려면 어떻게 해야 하는가?

프라이버시 솔루션을 통해 네트워크를 보호하라. P2P 네트워크를 안전하게 유지하기 위한 몇 가지 조치는 다음과 같다.

• 법적 파일 고융 및 다운로드
• 공유를 위한 설계 전략
• 보안 관행을 최신 상태로 유지
• 모든 다운로드 검사
• 사용 후 P2P 네트워킹의 적절한 종료

P2P 네트워크의 응용 분야

P2P 네트워크의 일반적인 용도는 다음과 같다.

• 파일 공유
• 블록 체인
• 직접 메시징
• 협업
• 콘텐츠 배포
• IP Telephony

P2P 네트워크의 장점

• 유지 관리의 용이성: 각 노드가 다른 노드와 독립적이기 때문에 네트워크 유지 관리가 쉽다.
• 비용 절감: 각 노드가 서버 역할을 하므로 중앙 서버의 비용이 절감된다.
• 네트워크 관리자 없음: P2P 네트워크에서는 각 노드가 자신의 컴퓨터를 관리하므로 네트워크 관리자가 필요 없다.
• 노드 추가 용이: 이 네트워크에 노드를 추가, 삭제, 복구하는 것은 쉽다.
• 네트워크 트래픽 감소: P2P 네트워크에서는 클라이언트-서버 네트워크보다 네트워크 트래픽이 적다.

P2P 네트워크의 단점

• 데이터의 취약성: 중앙 서버가 없기 때문에 백업이 없어 데이터가 항상 손실될 취약성이 있다.
• 보안성 낮음: 각 노드가 독립적이기 때문에 전체 네트워크를 보호하는 것이 어렵다.
• 느린 성능: P2P 네트워크에서 각 컴퓨터는 네트워크 내의 다른 컴퓨터에서 액세스하므로 사용자의 성능이 저하된다.
• 찾기 어려운 파일: 파일이 중앙에 저장되지 않고 개별 컴퓨터에 저장되므로 파일을 찾기 어렵다.

결론

P2P는 가장 복잡하고 효율적인 네트워크 구축 모델 중 하나로, 연결된 참여자 간에 제어 및 기능을 분산하고 클라이언트와 서버 역할을 동시에 전환한다. P2P 네트워크에서 지원하는 End-to-End 통신 모델은 데이터, 파일 또는 서비스와 같은 리소스를 공유하는 더 빠르고 효율적이 방법을 제공함으로써 노드 간의 직접적인 자체 구성 및 상호작용을 허용한다. 이 아키텍처는 비용과 확장 가능한 이점과 결합되지만 네트워크 안정성 및 개인화 기능도 있다. 따라서 P2P 네트워크는 파일 공유, 암호화폐 및 기타 측면을 포함한 광범위한 으용 분야를 포괄하며 현재 분산 컴퓨터 시스템의 기본적인 부분이 되었다.

출처

• https://www.geeksforgeeks.org/what-is-p2p-peer-to-peer-process/
• https://ko.wikipedia.org/wiki/P2P