Централизованный каталог

Одним из наиболее прямолинейных решений проблемы поиска ресурсов является создание централизованного каталога. Подобным образом поступила компания Napster — первая коммерческая компания, реализовавшая широкомасштабную Р2Р-систему обмена МРЗ-файлами. При таком способе решения специально для осуществления поиска создается сервер или объединение серверов. Как показано на рис. 2.30, при запуске однорангового приложения оно связывается с централизованным каталогом и сообщает свой IP-адрес, а также список файлов, выделяемых в совместное использование. Таким образом, централизованный каталог представляет собой динамическую базу данных, с помощью которой все системы могут получать наиболее важную информацию друг о друге: IP-адреса и списки доступных файлов. Если активный пользователь добавляет или удаляет какой-либо объект, соответствующее изменение сразу же вносится в базу данных.

Для того чтобы данные базы не устаревали, необходимо следить за моментами отключения пользователей. Отключение может произойти вследствие завершения работы однорангового приложения либо при разрыве соединения пользователя с Интернетом. Один из способов слежения за активностью пользователей состоит в периодической генерации сообщений центральным сервером в адрес каждой из систем и проверке наличия ответов от них. Другой способ заключается в установлении постоянного TCP-соединения между каждой системой и сервером; в этом случае разрыв TCP-соединения будет сигнализировать об отключении системы. При любом способе слежения отключение пользователя влечет за собой удаление его IP-адреса из базы данных центрального сервера.

Использование централизованного каталога является простым с концептуальной точки зрения, однако имеет три очевидных недостатка.

□ Одна точка возможного отказа. Центральный сервер является «узким местом» с точки зрения надежности, поскольку сбой в его работе влечет за собой остановку всей системы. Даже при наличии резервных серверов, как правило, не удается сохранить постоянную работоспособность системы.
□ Возможность перегрузки. В больших одноранговых системах центральный сервер является «узким местом» с точки зрения нагрузки, поскольку вынужден хранить огромный объем информации о текущих активных пользователях и обрабатывать тысячи запросов в секунду. В 2000 году компания Napster испытала немало неприятностей, связанных с недостаточной мощи остью своего центрального сервера, когда популярность их одноранговой системы резко возросла вместе с числом пользователей и объемом трафика.
□ Защита авторских прав. Хотя вопросы защиты авторских прав не связаны с темой нашей книги, отметим, что звукозаписывающая индустрия, мягко говоря, обеспокоена тем фактом, что музыкальная продукция, защищенная авторскими правами, в цифровом виде может бесплатно и практически беспрепятственно распространяться среди пользователей Интернета. Если компания располагает централизованным сервером, то суд может обязать компанию закрыть этот сервер. Подобное решение гораздо труднее осуществить в отношении систем с более распределенной архитектурой.

Подводя итог, можно сказать, что указанные недостатки проистекают из того факта, что одноранговые системы децентрализованы лишь отчасти. Хотя обмен файлами между одноранговыми системами является децентрализованным, местоположение ресурсов жестко централизовано, что и является источником проблем.