Интернет — это не только e-mail и вэб-сайты, но и файлообменные сети, в которых можно производить поиск и затем обмениваться различными программами и мультимедиа-файлами

В последние несколько лет огромную популярность приобрели так называемые пиринговые сети. Этот термин происходит от определения Peer-to-Peer, то есть "равный равному". Важной вехой в развитии пиринговых сетей можно назвать разработку в 1996 году компанией Mirabilis первого интернет-пейджера ICQ. Уже тогда была реализована возможность поиска пользователей по псевдониму, уникальному номеру, адресу электронной почты и т. д. Примечательно, что пользователи ICQ при отправке сообщений связывались напрямую, то есть пакет данных передавался с компьютера на компьютер, минуя сервер. И только в том случае, когда один из абонентов находится в режиме офф-лайн, для передачи сообщения используется сервер. Таким образом, сеть пользователей "аськи" можно назвать первой глобальной пиринговой сетью.

В начале пользователи ICQ могли обмениваться только сообщениями и файлами, в дальнейшем появились другие дополнительные возможности, например, голосовой чат, ICQ-phone, отправка SMS и другое. Несмотря на многообразие различных опций, передача любой информации, будь то файлы или голосовые сообщения, сводится к одному — отправке пакетов данных. Именно поэтому архитектура всех пиринговых сетей схожа.

Типы P2P-сетей

Определений, что же такое пиринговая сеть, несколько. Под более полным и конкретным подразумевается некая распределенная сеть, где каждый узел может одновременно выступать как в роли клиента (потребителя информации), так и в роли сервера (поставщика данных). Как правило, сеть состоит из равноправных узлов, при этом передача информации между ними может осуществляться как по эстафете — от узла к узлу, так и путем установления временной прямой связи. Все задачи маршрутизации и авторизации сообщений, передаваемых по эстафете, лежат не на едином сервере, а на всех этих отдельных узлах. Такая сеть также известна под названием Pure P2P (Peer-to-Peer).

Во-втором, более общем определении P2P, это класс приложений, совместно использующих распределенные ресурсы (дисковое пространство, файлы, вычислительные ресурсы).

Сегодня подобная технология развивается в нескольких направлениях. Прежде всего, это службы мгновенных сообщений (интернет-пейджеры). К таковым относятся известные многим ICQ, AOL IM, Odigo, MSN Messenger и другие (см. ЧИП 12/2000, с. 84).

Далее, это распределенные вычислительные сети, например seti@home. Сей проект продемонстрировал громадный вычислительный потенциал для хорошо распараллеливаемых задач. В настоящий момент в нем принимают участие свыше трех миллионов пользователей, а общее число "процессорных лет" насчитывает несколько сот тысяч, и все на абсолютно добровольной основе. По всей видимости, у этой технологии большое будущее.

Ну и, наконец, это файлообменные сети (file-sharing networks). В данном случае сети P2P выступают альтернативой FTP-архивам. В сравнении с последними, сети P2P обладают целым рядом преимуществ: балансировкой нагрузки (за счет множества узлов), более широкой полосой пропускания (по той же причине), большой живучестью и широкими возможностями по публикации контента.

Пиринговая эволюция

Сеть ICQ построена по принципу peer-to-peer с центральным сервером (или несколькими серверами, дублирующими друг друга). Когда новый пользователь регистрирует свой ICQ-номер, в базе данных сервера добавляется еще одна запись. Когда пользователь выходит в режим он-лайн, происходит подключение к серверу, а в базе данных сервера отмечается, что абонент с таким-то номером сейчас доступен для связи. Благодаря единой базе данных на сервере можно легко осуществлять поиск других пользователей ICQ по различным критериям.

Успех "аськи" навел многих разработчиков на мысль, что если можно легко находить любого абонента в ICQ и обмениваться с ним сообщениями, то почему не организовать такой же удобный обмен иными данными, например файлами? При этом на центральном сервере, помимо личной информации каждого пользователя, будет храниться постоянно обновляемый список файлов, доступных для общего пользования на каждом сетевом ПК. По такому принципу построен первопроходец в области файлообменных сетей — Napster, запуск которого состоялся в мае 1999 года.

Опишем более подробно механизм его работы. Пользователь загружает программу-клиент, затем входит в Сеть и регистрируется на сервере Napster, предоставляя информацию о себе (файлы в обменном фонде, ширина канала), при этом в центральную базу данных заносится список файлов активного абонента. Далее пользователь делает запрос об интересующем его файле, сервер производит поиск в своей базе, генерирует ответ (список IP-адресов узлов, имена и размеры файлов) и отправляет его обратно абоненту. Он выбирает, с какого узла загружать данные, соединяется напрямую с нужным узлом и закачивает этот файл, используя протокол Napster. После загрузки абонент информирует сервер о результатах.

Первый опыт не всегда успешен, и технология Napster также была далека от совершенства. Обмен был ограничен только файлами MP3, отсутствовала докачка. Завязка на центральный сервер делала эту сеть неустойчивой к различным внешним факторам. И это стало очевидным уже летом 2000 года, когда RIAA (Ассоциация звукозаписывающей индустрии США) подала в суд на Napster за нарушение закона об авторских правах. А еще через год сеть прекратила работу по причине закрытия центрального сервера. Печальный опыт был учтен при создании последующих, более совершенных по своей архитектуре сетей.

В этой статье мы сделаем краткий обзор наиболее популярных из действующих сегодня файлообменных сетей. Итак, все пиринговые технологии можно разделить на две категории:

— работа программ связана с операциями на центральном сервере;

— все операции в сети осуществляются непосредственно между программами-клиентами.

К первому типу относился Napster и, в усовершенствованном виде, некоторые другие, ныне действующие сети. Какие сети относятся ко второй категории и как они работают, вы узнаете из текста ниже.

Коза cетевая

Одна из наиболее популярных пиринговых сетей Kazaa по числу пользователей догнала популярнейший интернет-пейджер ICQ. Число пользователей, находящихся в режиме он-лайн, как правило, не падает ниже 1 миллиона.

Работает сеть по принципу распределенных узлов, называемых Supernodes, на которых находится база с именами файлов и адресами узлов. Под Supernodes выделены наиболее мощные компьютеры с самым быстрым интернет-соединением. При запуске программы Kazaa на клиентском компьютере А происходит подключение к ближайшему "суперузлу" (Supernode) с пересылкой информации о том, какие файлы имеются для общего доступа на данном ПК. Предположим, другой пользователь с компьютера В ищет некие данные. Он выполняет запрос, который перенаправляется на ближайший "суперузел", получает от него информацию о том, где есть данный файл (это компьютер А), соединяется с ним напрямую и загружает файл.

Предположим, пользователь на компьютере А выключает свой компьютер, загрузка при этом, естественно, прекращается. Клиент Kazaa пытается найти нужный файл на других клиентских узлах и, в случае положительного результата, продолжает закачку с прерванного места, но уже с другого компьютера. В противном случае загрузка возобновляется только при повторном подключении узла А. В момент вынужденной паузы в окне напротив загружаемого файла высвечивается сообщение "Моre sources needed". Если искомый файл присутствует сразу на нескольких машинах, клиентский модуль Kazaa разбивает его на фрагменты и загружает одновременно с нескольких узлов. Файлообменная сеть Kazaa работает с любыми данными, наиболее популярные — музыка, видео, ПО и графика.

В протестированной нами программе Kazaa Media Desktop 2.5.1 присутствуют два режима поиска — простой и сложный, с детальным заданием критериев отбора. Результаты каждого нового поиска высвечиваются в собственном окне. В списке найденных файлов отображается полная информация о файле: длина, битрейт, исполнитель, название, размер экрана (для видео) и т. д.

Все загруженные на ПК файлы автоматически становятся доступны для загрузки другими пользователями (если, конечно, в настройках клиента Kazaa вы разрешили общий доступ к своим файлам).

Интересно, что Kazaa Media Desktop 2.5.1 можно использовать в качестве полноценного вэб-браузера, при этом в программе доступны все закладки MS Internet Explorer. Есть также инструмент Theatre, с помощью которого можно проигрывать или просматривать загруженные аудио- и видеофайлы.

Чтобы перевести хотя бы частично обмен данными на коммерческую основу, компании Sharman Networks и Altnet включили в программу утилиту Peer Points Manager. Теперь пользователям предлагается выделить часть своего винчестера под платный контент (музыка или ПО), а за каждый загруженный с их компьютера файл они получают очки. Peer Points Manager автоматизирует данную процедуру и "ведет" учет отгруженных файлов и набранных очков. Чем больше ты отгрузишь данных другим пользователям, тем больше очков заработаешь. Победители, набравшие определенную сумму очков, могут получить ценные призы или же доступ к платному содержимому компьютеров других пользователей.

Если участие в сети бесплатно, откуда же берутся деньги на финансирование призов и развитие сети? Ответ очень прост — за счет рекламы. Пакет программ, входящих в Kazaa, интенсивно облеплен различными рекламными баннерами. Если же учесть высокую популярность Kazaa, то коммерческая выгодность этой сети вряд ли вызывает сомнение.

Как и в других пиринговых сетях, успешность закачки данных в Kazaa сильно зависит от пропускной способности канала, а также от количества клиентов, у которых есть данный файл. Ведь число узлов в сети изменяется фактически каждое мгновение, а это значит, что найденный только что файл в следующую секунду может оказаться недоступным по причине отключения узла. Поэтому пользователю придется набраться терпения.

Ловись файл, большой и малый...

Файлообменная сеть iMesh (а также компания с одноименным названием), была основана в 1999 г., через несколько месяцев после Napster. Однако в противоположность последнему, iMesh позволяет находить и загружать файлы любого типа — аудио, видео, графические изображения и т. д.

При первом запуске программы требуется зарегистрироваться — придумать себе уникальный псевдоним и пароль, ввести е-mail и т. д. В меню параметров можно настроить и некоторые другие опции, например, число одновременно загружаемых и отгружаемых файлов, подключить внешнюю антивирусную программу, установить фильтр, помогающий отсеять нежелательный контент, и т. д.

Интерфейс iMesh достаточно прост: слева находятся закладки для переключения режимов, справа — окна, соответствующие этим режимам. Подобно другим клиентам, здесь при поиске можно сразу задать тип искомого файла: видео, аудио, графика и др. Напротив каждой строки в результатах поиска указывается количество пользователей, у которых имеется этот файл. Чем больше это количество, тем выше вероятность быстрой многопотоковой закачки. Загруженные файлы при помощи МediaManager тут же распределяются по папкам в соответствии с их типом и категорией. С его помощью все данные можно просмотреть или проиграть. Очень полезен режим предварительного просмотра, в котором можно прослушать или посмотреть фрагмент файла, даже если он загружен всего на 1 %.

Загруженный файл автоматически становится доступным для скачивания другим пользователям — такой принцип iMesh. Единственное, что можно сделать для ограничения трафика на своем канале, — это свести количество одновременных соединений на скачивание до одного. Кстати, в разделе Uploads можно отслеживать, кто и что у вас качает.

Для поддержки своих пользователей компания-разработчик предлагает на своем сайте интернет-чат и форум, вызвать которые можно прямо из клиентской программы iMesh. Здесь есть достаточно много разделов, имеется даже чат на русском языке, правда, подключиться к нему почему-то не удалось.

Интерфейс iMesh гораздо меньше перегружен рекламными баннерами, чем, к примеру, Kazaa, но все же свободным от рекламы это приложение назвать никак нельзя. Например, после установки клиентской программы пользователь обнаружит на своем рабочем столе ссылку на онлайновое казино и т. д.

Хотя пользователей в сети iMesh не очень много (в он-лайн, в среднем, несколько сот тысяч, всего же программу загрузило около 40 млн человек), и по популярности она далеко от Kazaa, в ней можно найти очень много различной информации. При этом поиск в iMesh выполняется очень быстро, а успешных загрузок, как ни странно, не меньше, чем в других, более густонаселенных файлообменных сетях.

Электронные ослик и мул

В отличие от Kazaa и iMesh, сеть eDonkey2000 не имеет центрального сервера и построена по принципу "среднего арифметического" между чистой peer-to-peer технологией и клиент-серверной архитектурой. В eDonkey2000 имеется множество серверов, и при регистрации пользовательские ПК подключаются к одному из них, который "общается" с другими серверами eDonkey2000. То есть вместо одного центрального сервера здесь есть множество равноправных серверов.

Клиентские узлы — это обычные машины, на которые можно загрузить или отгрузить данные. Сервер в данном случае служит средством соединения нескольких клиентов, его можно сравнить с телефонным справочником, в который заглядывают клиенты, чтобы найти нужный контент. Перекачка данных идет напрямую, без участия сервера. eDonkey2000 невозможно закрыть так просто, как это было сделано с Napster. Для этого пришлось бы отключить все серверы, а ведь их список меняется ежедневно.

Отличительной чертой данной сети является система жестких ссылок на файлы. Это значит, что каждый файл, попадающий в эту пиринговую сеть, получает собственный цифровой идентификатор, что позволяет избежать конфликтных ситуаций, когда одним и тем же именем названы несколько разных файлов. Все ссылки в системе eDonkey2000 выдаются в виде жестких ссылок, начинающихся с префикса ed2k://. Таким образом, достаточно ввести ed2k-определитель, и клиентская программа сама начнет поиски нужного вам файла в дебрях Интернета.

Протестированная в редакции программа eMule Plus V1g3 является клиентом пиринговой сети eDonkey2000. Перед использованием программу необходимо настроить — указать тип соединения, настроить подключение к прокси-серверу (при необходимости), определить ресурсы общего доступа. Это очень важный этап, ибо eDonkey2000 работает по принципу — чем больше вы отдаете, тем больше получаете. Ведь в этой сети каждый узел служит как потребителем, так и донором, причем даже если вы закачали только часть файла, этого достаточно для его скачивания другими пользователями.

Хотя все клиентские приложения для пиринговых сетей, участвующие в этом обзоре, можно загрузить бесплатно, только программа eMule Plus v1g3 распространяется по лицензии GNU и характеризуется полным отсутствием рекламных баннеров и всплывающих рекламных окон в процессе работы.

Интерфейс eMule Plus v1g3 достаточно прост, причем есть даже русифицированная версия. Каждый поисковый запрос выводится в собственном окне, причем сразу указывается число источников нужного файла. Среди полезных опциональных функций — встроенный IRC-клиент и чат.

Поиск в сети eDonkey2000 показал очень высокие результаты по количеству ссылок на нужные файлы. Однако загрузить нужный контент здесь совсем непросто, для этого придется выждать длинную очередь.

Семья Gnutella

В 1999 году небезызвестная компания NullSoft (создатель проигрывателя Winamp) разработала протокол обработки и передачи запросов для файлообменных сетей под названием Gnutella. Затем NullSoft была выкуплена корпорацией AOL и дальнейшая работа над Gnutella со стороны этой компании прекратилась, но творение их рук продолжало дальше развиваться самостоятельно.

Технология построения файлообменной сети Gnutella — это чистый peer-to-peer принцип. Центрального сервера здесь нет вообще, а задачи обработки и передачи запросов возлагаются на все пользовательские компьютеры. По этой причине закрыть такую сеть практически невозможно, можно лишь пытаться воздействовать на нее.

Алгоритм работы Gnutella следующий. При первом запуске программы пользователь узла А вводит IP-адрес одного из других функционирующих узлов (узел B). Без адреса хотя бы одного из работающих в данный момент узлов пользователь не сможет подключиться к сети — это довольно важный момент. Далее программа посылает запрос узлу B на предмет подтверждения активности, и в случае позитивного ответа с компьютера А на В отсылается так называемый Ping-запрос, который далее рассылается на другие компьютеры. Узлы, получив Ping-запрос, посылают ответ, в котором содержится IP-адрес отправителя, номер порта и минимальная информация о файлах в фонде обмена. Когда ответы доходят до своего источника (т. е. узла А), клиентская программа составляет список доступных узлов.

Далее процедура традиционна —пользователь вводит запрос (например, название МР3-файла), и программа рассылает его для поиска файла всем узлам в списке. Каждый из них ищет в своем фонде указанный файл. Если он найден, узел отсылает инициатору запроса ответ с информацией о файле и свой IP-адрес. На основании этих ответов программа выбирает один или несколько узлов, устанавливает с ним стандартное HTTP-соединение и загружает файл.

Здесь необходимо заметить, что Gnutella — это лишь протокол поиска и обмена данными, поэтому не все клиентские приложения (а их около десятка) в этой пиринговой сети работают в соответствии с приведенным алгоритмом.

Morpheus 3.2, один из наиболее популярных клиентов для файлообменной сети Gnutella, предоставляет для обмена не только файлы из своего обменного фонда, но также из фонда Kazaa и iMesh, если эти клиентские программы также установлены на компьютере. Интерфейс Morpheus 3.2 достаточно прост, состоит из шести закладок-окон — заглавного, поискового, библиотеки-каталогизатора, окна отслеживания загрузки, интернет-магазина (традиционного для такого рода программ) и чата. Естественно, присутствует рекламный баннер в нижней части окна. Встроенного вэб-браузера и проигрывателя в Morpheus 3.2 нет, для этого задействуются внешние приложения.

Судя по результатам поиска, данная Р2Р-сеть мало популярна на просторах СНГ. При отборе МР3-файлов англоязычных исполнителей число найденных ссылок в Morpheus 3.2 порой опережало другие пиринговые сети. По русско- и украиноязычным исполнителям результаты были близки к нулю.

Один из последних

Файлообменная сеть Grokster принадлежит к самому молодому поколению ПО для общего доступа к файлам. В противоположность сетям типа Gnutella, в Grokster применена технология FastTrack P2P Stack, которая призвана решить проблемы медленного поиска и ограниченного количества найденных ссылок.

Grokster — это распределенная самоорганизующаяся сеть, в которой отсутствует центральный сервер. Эта структура многослойная, более мощные компьютеры в ней выполняют роли "суперузлов" (SuperNodes). Любой клиентский компьютер Grokster может стать "суперузлом", если он удовлетворяет требованиям аппаратной мощности и обладает надежным интернет-каналом. Управление сетью полностью автоматическое — "суперузлы" назначаются и аннулируются в соответствии с необходимостью без вмешательства администратора (правда, в настройках приложения можно запретить роль "суперузла"). За счет этого достигаются высокие скорость и результаты поиска.

Клиентская программа Grokster 1.7 обладает встроенным вэб-браузером и проигрывателем мультимедиа-файлов, предоставляет предварительный просмотр загружаемого файла, даже если загружен только небольшой его фрагмент. Среди других достоинств — способность восстанавливать прерванную загрузку и параллельно скачивать данные с нескольких источников.

Каждому по потребностям...

Возможности, которые открывают файлообменные сети, поистине безграничны. Контент, который ранее был достоянием избранных, сегодня может стать доступным многим за считанные часы или даже минуты.

Хотя все клиенты пиринговых сетей распространяются бесплатно, пользователю практически любого файлообменника придется расплачиваться за это регулярным созерцанием рекламных баннеров, едва ли не ежеминутно закрывать самопроизвольно всплывающие окна вэб-браузера с очередным коммерческим сайтом, и, кроме того, после инсталляции программы выметать со своего рабочего стола множество ссылок на онлайновое казино и т. д.

В лучшую сторону здесь выделяется разве что полностью свободный от рекламы eMule Plus v1g3, весьма популярный на просторах СНГ. Однако чтобы скачать в нем что-либо, придется выждать длинную очередь. Что выбрать — быструю закачку при обильной рекламе или же долго стоять в очереди, но при этом не перегружать свой интернет-канал бесполезными рекламными баннерами (ведь ориентированы они в основном на жителей США)? Пользователю это решение предстоит принять самостоятельно. И все же при нынешнем обилии Р2Р-сетей каждый серфер наверняка найдет для себя что-либо подходящее.

Источник: журнал CHIP.