Как работает сеть Интернет Все компьютеры в сети Интернет грубо можно поделить на две группы – серверы и клиенты.Серверы – это мощные, надежные компьютеры, работающие круглосуточно. Они постоянно подключены Интернету, способны хранить и пересылать информацию по

Высшая ценность человеческой цивилизации, на современном этапе ее развития, - информация. Кто владеет актуальной информацией - имеет деньги, власть, влияние на сильных мира сего. Не удивительно, что огромное развитие получила всемирная информационная сеть «Интернет» и количество персональных компьютеров, имеющихся у населения Земли, растет в геометрической прогрессии. Появление интернета привело к развитию локальных информационных сетей, следующим этапом эволюции которых стали пиринговые информационные сети. Эта статья максимально доступно расскажет об основных моментах, необходимых для понимания устройства и принципов работы пиринговых сетей.

Пиринговые, или как их еще называют, р2р (peer-to-peer) сети относятся к одному из двух видов. Общая суть их работы, раскрывается в дословном переводе словосочетания peer-to-peer: равноправный обмен. Вы предоставляете доступ к файлам своего компьютера, в качестве компенсации, получая доступ к файлам всех остальных участников сети. В случае неработоспособности сети необходим вызов IT специалиста .

Виды пиринговых сетей

• Сеть с централизованным сервером. Если вы хотите стать участником такой сети, то должны будете пройти регистрацию на центральном сетевом сервере. После чего, сервер самостоятельно соберет всю необходимую информацию о вашем компьютере. В перечень собираемой информации войдут: IP адрес, общедоступные для скачивания файлы и некоторые другие данные. Собранные сведения составляют единую базу серверных данных, по которой будет производиться, в дальнейшем, поиск для скачивания информации на компьютеры участников сети. Для обслуживания таких сетей, создана, например, известная программа-клиент «KaZaa», которая использует протокол FastTrack.
• Сеть с распределенным сервером. Если ваш компьютер подключен к сети такого вида, он является и клиентом, и сервером, использующим для своей работы протокол «Gnutella». Если вы пожелаете скачать файл с одного из компьютеров такой сети, ваш компьютер пошлет запрос не на сервер, а непосредственно в тот компьютер, на котором находится нужный файл.

Преимущество сетей данного вида очевидны:

• такая локальная сеть более быстродейственна, по сравнению с сетью, функционирующей через единый центральный сервер.
• упрощенная процедура регистрации новых пользователей.

Недостатков у этой сети немного. Например, не все пользователи одинаково регулярно и тщательно производят обслуживание серверов, в результате чего, по сети могут разгуливать разнообразные компьютерные вирусы.
Согласно протоколу «Gnutella», работает предложение «Морфеус», увеличивающее число опрашиваемых, в процессе поиска, источников в геометрической прогрессии.

Кодекс участника пиринговой сети

Как говорил один пират, кодекс - не свод правил, а собрание рекомендаций, необязательных для соблюдения. Но, если не хотите, чтобы вас прокляли, придерживайтесь ряда простых условностей:

• Не удаляйте файл, сразу после того, как закончилась загрузка: возможно, другие пользователи сети тоже захотят его скачать.
• Не вздумайте ограничивать скорость раздачи и загрузки.
• Предоставляйте доступ, к максимальному числу файлов, находящихся на вашем компьютере.

Федеральное агенство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего

профессианального образования

Ульяновский государственный университет

Инзенский филиал

Курсовая работа

по предмету: «Информационные технологии»

на тему: «Пиринговые сети. Понятия и виды»

Выполнила: студентка

группы БУА-07

Введение.......................................................................................................... 3

Глава 1. Пиринговые сети............................................................................... 4

1.1 Общие понятие.......................................................................................... 4

1.2 Одноранговая сеть.................................................................................... 7

1.3 Пиринговая файлообменная сеть........................................................... 13

Глава 2. Сети и протоколы........................................................................... 15

2.1 eDonkey2000 (сеть). ................................................................................. 15

Поиск............................................................................................................. 15

Межсерверные соединения........................................................................... 16

2.2 Kad Network............................................................................................ 17

Использование............................................................................................... 17

2.3 BitTorrent................................................................................................. 18

Принцип работы протокола......................................................................... 18

Общие особенности....................................................................................... 19

Протоколы и порты...................................................................................... 19

Файл метаданных.......................................................................................... 20

Трекер............................................................................................................ 20

Работа без трекера........................................................................................ 21

Super seeding (cупер-сид).............................................................................. 21

Две ошибки начинающих пиров.................................................................. 22

Терминология................................................................................................ 22

Программы-клиенты..................................................................................... 23

Глава 3. Программы для работы с пиринговыми сетями........................... 26

3.1 Perfect Dark (P2P).................................................................................... 26

Безопасность.................................................................................................. 26

Открытое тестирование................................................................................. 27

Особенности работы..................................................................................... 27

3.2 eMule........................................................................................................ 28

Глава 4. История пиринговых сетей............................................................ 33

Карающая рука закона................................................................................. 34

Партизанская тактика обмена....................................................................... 34

Король умер, да здравствует король!......................................................... 36

Обмен под контролем................................................................................... 37

Заключение.................................................................................................... 39

Список используемых источников:.............................................................. 41

Все мы каким-то образом делимся информацией с окружающими нас людьми. В случае, когда мы делимся файлами с помощью программ типа еМул, еДонки, КаЗа и им подобных, такого рода обмен сопряжён с работой огромной машины, принципы работы которой, её истоки и идеи, на которых она построена, мы зачастую представляем себе довольно слабо. Данный пробел и предназначена восполнить эта статья.

Необходимость иметь доступ к огромному количеству информации, лежащей на других компьютерах, сначала породила локальные сети. Это помогло на некоторое время, но объединить таким образом большое количество компьютеров оказалось невозможно. Возможность же доступа к файлам, возможно имеющихся у кого-то ещё, была очень заманчива. Поэтому была предложена система, позволяющая принимать и передавать файлы с каждого компьютера, с которым есть связь и на котором имеется определенное программное обеспечение. Такие системы получили название п2п (p2p) или пиринговых (peer-to-peer) сетей. Это словосочетание можно перевести как «равноправный обмен». Это значит, что вы, имея некоторые файлы, которые могут быть интересны кому-то ещё, разрешаете желающим их у вас скопировать, а взамен получаете возможность получить файлы, необходимые вам, от тех, у кого они есть.

Актуальность темы: Т.к. в настоящее время Интернет получает всё большую и большую распространённость, использование пиринговых сетей является актуальнее с каждым днём. Ведь на сегодняшний день найти нужный файл (любимый фильм, новую программу для своего «электронного друга», только что вышедшею песню любимой звезды, книгу и просто какой-либо интересующий вас файл) намного проще если вы знаете что такое пиринговые сети, и знаете как ими пользоваться.

Задачи: Изучить назначение пиринговых сетей, типы, использование пиринговых сетей. Познать с помощью какого контента возможно пользоваться пиринговыми сетями.

Одной из основных трудностей реализации подобного обмена являлось то, что было необходимо каким-то образом найти тех, у кого есть то, что вам нужно. Для решения этой проблемы существуют два основных пути: централизованый и распределённый серверы. В случае работы с централизованым сервером каждый пользователь должен зарегистрироваться на этом сервере, который соберёт информацию о пользователе (файлы, доступные для обмена, идентификатор пользователя и т.д.), а затем внесёт эту информацию в свою базу данных, по которой и будет в дальнейшем идти поиск. Все запрошеные пользователем файлы будут искаться в базе данных центрального сервера, а найденные ссылки будут передаваться пользователю для установления прямой связи именно с тем компьютером, на котором есть нужная информация. Именно на таком принципе работает популярная КаЗа (KaZaa) и многие другие пиринговые приложения. Описанный способ обмена файлами с помощью одного или нескольких центральных серверов основан на так называемом протоколе ФастТрак (FastTrack), который является коммерческим, что несколько негативно влияет на разработку приложений, его использующих.

Во втором случае, когда центрального сервера не существует, используется протокол Гнутелла (Gnutella), который передаёт запрос пользователя не центральному серверу, а непосредственно другим компьютерам сети. То есть пользователь сам является и клиентом, и сервером пиринговой сети. Такого рода системы менее требовательны к приёму и регистрации новых членов и отличаются огромной скоростью распространения запроса. По сути, количество опрошеных источников увеличивается в геометрической прогрессии. Примером приложения, использующего этот подход, может служить Морфеус (Morpheus).

Несмотря на то, что протокол Гнутелла является некоммерческим, то есть бесплатным для использования, сравнение этих двух протоколов заканчивается не в его пользу. Протокол ФастТрак осуществляет более эффективный поиск, чётче обрабатывает запросы и в целом является более стабильным. Это, однако, вовсе не означает, что Гнутелла обречена на вымирание, но печальный опыт того же Морфеуса, вначале использовавшего ФастТрак и бывшего одним из лидеров среди пиринговых приложений, а затем перешедшего на Гнутеллу и сразу потерявшего лидирующие позиции, достаточно хорошо описывает сложившуюся ситуацию.

Несомненным первопроходцем пиринговых систем стал Напстер (Napster), на свою беду попавший под горячую руку защитников авторских прав. Через несколько месяцев после появления Напстера свет увидел ещё одного новорожденного в той же семье: ИМеш (IMesh). В отличие от почившего Напстера, ИМеш жив и поныне, хотя в последнее время участились сообщения о сбоях на центральном сервере. Возраст, знаете ли, не шутка...

После закрытия Напстера пиринговые приложения стали появляться с чудовищной скоростью и к настоящему времени их существует довольно много. Периодически одни погибают, другие рождаются и перерождаются. Одним из самых известных в мире является КаЗа, а в рунете – разновидности еМул (eMule) и еДонки (eDonkey).

На самом деле, ослик и мул, как их называют те, кто ими пользуется, являются в некотором смысле промежуточными системами между распределёнными и централизоваными системами: существуют центральные сервера, которые обрабатывают запросы пользователей (осло- и муловодов соответственно), но таких серверов достаточно много, что позволяет с одной стороны их не перегружать, но с другой стороны несколько усложняет поиск, так как обновление и получение информации с других серверов занимает некоторое время.

В целом осёл и мул имеют очень много общего, но их сравнение выходит за рамки данной статьи и заслуживает дополнительного более подробного освещения. Это уже не говоря о различных версиях ослика и наличии еМул Плюс (eMule Plus), который, к слову, тоже имеется в нескольких ипостасях.

Как и в любом другом сообществе, среди тех, кто пользуется пиринговыми сетями, существуют некоторые правила поведения и правила хорошего тона. Они просты и очевидны, но, к сожалению, не всегда и не всеми выполняются.

1. После скачивания не удаляйте файл сразу. Пока есть возможность – подержите и дайте его скачать другим.2. Не зажимайте скорость исходящего соединения без необходимости. Конечно, это нагрузка на ваш компьютер, но ведь другие тоже хотят что-то получить.3. Делитесь файлами. Если у вас есть то, что может быть интересно кому-то ещё (например, номер вашей кредитной карточки или коллекция фотографий шнурков от ботинок), не держите это в тёмном и пыльном углу диска: выложите для всеобщего доступа и пусть все удивятся, как много денег у вас было на карточке.Вот, собственно, и все правила. Правда несложные?

Первой пиринговой сетью в июне 1999 года стала Napster, созданная американским студентом Шоном Фэннингом для упрощенного обмена музыкальными файлами (до Napster пользователи могли обмениваться файлами между собой через FTP, IRC, Usenet и ряд других сервисов, но крайне неудобных для передачи большого объема данных). Работу сети контролировало несколько центральных серверов, на которых хранились логи поиска и закачиваемых файлов пользователей, которые использовали одноименное клиентское приложение. Процесс файлообмена работал по следующей схеме: пользователь вводил название МР3-файла в поисковую строку, после чего программа-клиент отсылала запрос на центральный сервер; затем, приложение получало список компьютеров, подключенных в данный момент к Napster, на которых эта композиция имелась. Спустя 2 года, в июле 2001 года сеть была закрыта из-за распространения пиратского контента.

Второй пиринговой сетью в том же 1999 году стала Gnutella, проект, созданный NullSoft и по инициативе AOL, но прекративший свое существование почти сразу же после релиза. В основе этой сети уже реализовался в полной мере ключевой принцип пиринга - децентрализация: сеть давала возможность пользователю искать и обмениваться всеми видами файлов с другими владельцами Gnutella без участия каких-либо серверов. Тем не менее несколько энтузиастов смогли возродить программный код Gnutella и восстановить сетевой протокол. В итоге появилась масса программ-клиентов для работы с протоколом Gnutella: BearShare Pro, LimeWire, необычайно популярный на Западе Morpheus и других.

Еще один продукт "миллениума" - пиринговая сеть eDonkey2000 реализовывала другой принцип пиринга - возможность загрузки одного и того же файла от разных пользователей. Выглядит это следующим образом - файл делится на небольшие фрагменты, и загружается из нескольких источников, доступных одновременно. Клиентское приложение позволяет не только загружать файлы, но и дает право другим участникам скачивать те фрагменты файла, что вы уже получили. Тем не менее, и эта пиринговая сеть прекратила свое существование (естественно, об этом объявили разработчики, а не пользователи, которые до сих пор используют программные клиенты сети - самый известный из них eMule).

Торренты

Эволюция пиринговых сетей в начале 2000-х годов привела к появлению самой современной на сегодняшний день сети обмена файлами, а именно BitTorrent (в 2001 году). Отличительная черта этой сети - загружать файлы в ней можно только при условии отдачи своих (то есть, пользователи должны делиться своими файлами между собой). Центральные серверы, называемые трекерами, позволяют распределять равномерно нагрузку между пользователями, скачивающими данные (загрузка идет не только от раздающего (сидера), но и с тех, кто скачивает в данный момент файл (пиры)). В новых версиях протокола были разработаны бестрекерные (англ. trackerless) системы, которые решают некоторые из предыдущих проблем. Отказ трекера в таких системах не приводит к автоматическому отказу всей сети. Создатель BitTorrent Брэм Коэн (Bram Cohen) такой схемой хотел избавиться от главной проблемы всех пиринговых сетей - границ роста сети (поскольку большинство пользователей используется пиринг исключительно для загрузки контента на свой компьютер, но не для предоставления взамен своих файлов другим пользователям). В системе BitTorrent такое поведение (таких участников называют личерами), в принципе, возможно, но обычно строго наказывается (преимущественно, баном на трекере).

Работа в пиринге

Для работы в пиринговой сети (в частности, в BitTorrent), необходимо иметь установленный программный клиент (одними из самых популярных являются μTorrent, BitComet, некоторые файловые менеджеры, как Free Download Manager, GetRight, FlashGet, поддерживают работу в сети), а также правильно сконфигурированную сеть (разрешить определенные порты в сетевом экране, в некоторых случаях иметь регистрацию на трекере, внешний IP-адрес (для абонентов "домовых сетей").

Начинать работу в пиринге необходимо с поиска: в случае с сетью eDonkey необходим ввод ссылок на файлы формате ed2k (малопопулярны), в Gnutella и Kazaaa поиск ведется внутри программного клиента, в случае с BitTorrent необходимо найти и открыть в программном клиенте файл с расширением.torrent. В нем хранится информация об загружаемом файле (имя, размер), зашифрованные коды сегментов (хэш-суммы) и данные о компьютере сидера. При запуске.torrent-файла в специальном клиентском приложении начнется загрузка выбранного файла и, впоследствии, скачивание загруженных вами фрагментов другими участниками файлообмена.

Правовые вопросы

Сами по себе клиентские приложения для работы в пиринговых сетях не являются нелегальными, поскольку сама сеть создана для обмена данными между несколькими компьютерами. В то же время, на самих пользователей ложится определенная доля ответственности за то, что обмен ведется в том числе и информацией, защищенной копирайтом или же нарушающей правила распространения (разнообразные варианты кряков, кейгенов, патчей, а также серийные номера, эмуляторы). Так, по оценкам ИК "ФИНАМ" доля пиратской продукции в сфере цифрового контента (дистрибутивов ПО и игр, музыки, видео, электронных карт и книг) составляет более 95% и не поддается исчислению из-за отсутствия точных оценок объема данных, распространяемых через пиринговые сети. В итоге, с одной стороны, из-за пиратов, а с другой стороны, из-за пока недостаточного распространения интернета в России цифровая дистрибуция уступает обычной почти в 20 раз. Так, например, по анализу IFPI, 95% музыкальных треков в мире скачивается нелегально, а в России по оценке ключевых игроков - 97-98%.

Пиринговые сети – блестящая иллюстрация неуязвимости Интернета, который должен был работать даже тогда, когда половину страны накрыл массированный ядерный удар. Эти сети децентрализованные, поэтому обмен информацией будет продолжаться до тех пор, пока остаются хотя бы два компьютера с неразрушенным каналом связи.

Большинство обычных пользователей не сталкиваются с пиринговыми сетями, даже работая с Интернетом по несколько лет. На это есть две причины: первая – работа с ними сопровождается кажущейся сложностью (но только кажущейся). Вторая связана с практически полной бесконтрольностью этих сетей, со всеми вытекающими отсюда последствиями. Содержимое сетей не индексируется обычными поисковыми системами и устранить файл , который даже нарушает чьи-либо права , очень сложно. Можно пресечь деятельность одного, двух, трех – хоть десятка участников сети, но оставшиеся пользователи смогут предоставлять эту информацию. Как при ядерном ударе.

Пиринговые, одноранговые или децентрализованные сети (от англ. peer-to-peer , P2P - один на один, с глазу на глаз) – это компьютерные сети , в которых нет выделенных серверов. Все участники равноправны, а каждый пользовательский компьютер (узел, peer) как принимает, так и отдает информацию. Это очень важный момент – мы привыкли работать с серверами, на которых круглые сутки, в любое время доступны нужные нам файлы. Потому что сервера включены все время, никому и в голову не придет выключать их на время обеденного перерыва. Однако, как мы уже знаем, в тех же самых файловых хранилищах – в случае бесплатного их использования, нас ждет куча ограничений – скорость закачки, количество трафика в день и т.д). В пиринговых же сетях, мы можем предоставить содержимое своего жесткого диска или отдельной папки всем желающим, в обмен на содержимое их папок.

Первая мысль, которая приходит в голову после знакомства с сетями P2P звучит примерно так: если мы отдаем друг другу файлы, то это значит, что я должен быть круглые сутки в сети? Нет, это не совсем так. Представим себе, что вы сделали превосходную фотографию своего города с высотного здания. Отличный снимок, отличного качества, занимающий размер 20 МБ. Понятно, что файл является совершенно уникальным и другого такого нет. Вы выкладываете его в доступную для всех папку и другой пользователь начинает его качать. После завершения скачивания он также выкладывает вашу фотографию для всех пользователей. В результате, в сети уже есть два источника, предлагающих ваш файл . Третий пользователь , который входит в сеть , будет видеть, что этот файл есть в двух местах. Он уже будет получать его по частям сразу из двух источников. В результате, скорость скачивания увеличится вдвое. Для четвертого участника файл будет доступен из трех источников, для пятого – из четырех и т.д. Если этот файл будет в 5-10 источниках, то понятно, что если один из пользователей решит пойти спать и выключит свой компьютер , то число доступных источников просто станет меньше на единицу. Немного уменьшится скорость загрузки, только и всего. Возможность скачивать один и тот же файл одновременно с множества компьютеров – вот замечательная особенность пиринговой сети.

А как определяются файлы? Не получится так, что ваш файл "Мой любимый город. tiff " (20 МБ) совпадет с файлом другого фотографа, который также назвал свою работу "Мой любимый город. tiff " и который тоже занимает объем ровно 20 МБ? Не получится ли так, что пользователи, качающие этот снимок из двух источников одновременно, получат в результате неработающую мешанину? Нет, такие ситуации исключены. Дело в том, что при выкладывании файла в сеть он получает уникальный хеш-код, который определяет данный файл совершенно точно. Разные файлы, имеющие абсолютно одинаковые названия и даже размеры, получат разные хеш-коды и никогда не перепутаются. Однако один и тот же файл , расположенный на разных компьютерах, будет иметь одинаковый хеш-код, и будет выдаваться с множества источников.

Это имя желательно указывать вместе с языком, например так chk (rus). Дело в том, что без этого вас могут не пустить на некоторые российские сервера. Впрочем, имя можно будет легко поменять в настройках программы. В следующем шаге мастера нам предлагается проверить работу портов, работающих по умолчанию (рис. 9.15):

Рис. 9.15.

В подавляющем большинстве случаев все будет работать по умолчанию – если наш Интернет - провайдер ничего не блокирует. Впрочем, нажимаем на кнопку "Тест портов" и оказываемся на сайте программы, где выдается результат успешной проверки (