Phương pháp chia sẻ file ngang hàng (peer-to-peer) hoạt động như thế nào?

Phần mềm vi phạm bản quyền và chia sẻ file đã tồn tại trước khi Internet phát triển như ngày nay, chủ yếu thông qua message board (diễn đàn trực tuyến/forum) và các trang FTP riêng. Nhưng thật là tẻ nhạt khi việc tìm kiếm file thậm chí còn lâu hơn việc tải xuống chúng. Cách phổ biến hơn để có được phần mềm là lấy một bản sao vật lý trực tiếp từ một người bạn (thường được gọi là "sneakernet").

Chia sẻ file P2P đã thay đổi tất cả điều đó. Nhờ phương pháp này, bạn có quyền truy cập trực tiếp vào dữ liệu được chia sẻ của người khác. Vậy bạn đã biết P2P là gì, nó hoạt động như thế nào và nó bắt đầu từ đâu chưa? Hãy cùng tìm hiểu qua bài viết sau đây nhé!

Lưu ý trước khi bắt đầu

Tất nhiên, công nghệ chia sẻ file ngang hàng không được sử dụng cho mục đích vi phạm bản quyền. Nhưng nếu thành thật mà nói, đó là lý do ban đầu mà phương pháp này được tạo ra.

Khía cạnh chia sẻ file của công nghệ P2P được đề cập khá nhiều, nhưng chắc chắn đây không phải là trường hợp sử dụng duy nhất. Bạn cũng nên lưu ý rằng thuật ngữ P2P còn bao gồm một loạt các mạng trong vài thập kỷ qua kể từ khi chúng được phát minh lần đầu tiên, vì vậy không phải mọi thứ ở đây đều có thể áp dụng trong mọi trường hợp.

P2P không phải mô hình máy khách - máy chủ

Trước tiên, có một vấn đề cần làm rõ về peer-to-peer. Đa phần Internet hoạt động dựa trên mô hình máy khách - máy chủ.

Một trang web được lưu trữ trên một máy chủ mạnh mẽ ở đâu đó trên thế giới (dịch vụ lưu trữ web tốt nhất), và cung cấp các thông tin khi máy tính hoặc điện thoại của bạn yêu cầu. Đây có thể là một phông chữ được sử dụng để hiển thị trang web chính xác, hoặc là một Linux ISO 2GB bạn muốn tải xuống. Máy chủ sẽ gửi file cho bạn. Khi người dùng tiếp theo yêu cầu, quá trình sẽ lặp lại.

Điều này thích hợp cho hoạt động của các trang web, nhưng không phù hợp lắm với việc phân phối các file có kích thước lớn. Chủ yếu là do các vấn đề về tốc độ, băng thông, chi phí và tính hợp pháp.

Tốc độ trên một máy chủ web truyền thống khá hạn chế. Sẽ tốt hơn nếu chỉ truyền một lượng nhỏ văn bản để hiển thị một trang web và một số máy chủ web được tối ưu hóa chỉ để phục vụ phần hình ảnh mà thôi. Nhưng đối với các file có kích thước lớn hơn, điều đó sẽ yêu cầu một tốc độ nhanh hơn rất nhiều trong thời gian dài và việc phải chia sẻ máy chủ với những người dùng khác. Băng thông cũng khá tốn kém. Chỉ phục vụ những hình ảnh cho một trang web thôi cũng tốn đến hàng ngàn đô la một năm.

Từ quan điểm pháp lý, việc định vị một máy chủ đơn giản là tương đối dễ dàng: Tắt máy chủ rồi truy tố chủ sở hữu. Do đó, P2P sinh ra giống như một biện pháp cứu cánh. Còn những người muốn phân phối các file có bản quyền cần một cách tốt hơn để thực hiện việc này.

Peer-to-Peer là gì?

Peer-to-peer là một mô hình hoàn toàn khác, trong đó mỗi người trở thành một máy chủ. Không có máy chủ trung tâm; tất cả những người sử dụng mạng đóng vai trò là máy chủ của riêng mình. Thay vì chỉ đơn giản là lấy các file, peer-to-peer biến quá trình này thành “con đường hai chiều”.

Bây giờ bạn có thể đáp trả lại những người dùng khác. Trong thực tế, việc đáp trả lại này (ngày nay được gọi là "seeding") đóng vai trò rất quan trọng cho sự thành công của các mạng ngang hàng. Nếu tất cả mọi người chỉ cần tải về mà không có động thái đáp trả bất cứ điều gì cả (gọi là "leeching"), thì điều này sẽ chẳng có lợi ích gì hơn so với mô hình máy chủ - máy khách cả.

Trong mô hình máy chủ - máy khách, hiệu suất giảm xuống nếu có nhiều người dùng, vì băng thông sẽ được chia sẻ cho nhiều người dùng hơn. Trong các mạng ngang hàng, càng có nhiều người dùng thì càng làm cho mạng hiệu quả hơn. Càng nhiều người dùng tạo một file cụ thể có sẵn từ ổ cứng của họ thì người dùng mới có thể nhận file đó càng dễ dàng hơn.

Trong các mạng P2P hiện đại, tốc độ sẽ thực sự nhanh hơn khi nhiều người dùng tải xuống file. Thay vì lấy toàn bộ file từ một người dùng, bạn đang lấy các phần nhỏ hơn từ hàng trăm hoặc hàng nghìn người khác. Ngay cả khi họ chỉ có một chút băng thông trống cho bạn, việc kết hợp nhiều kết nối có nghĩa là bạn sẽ nhận được tốc độ nhanh nhất có thể. Sau đó, đến lượt bạn đóng góp để phân phối các file một lần nữa.

Trong các hình thức trước đây của mạng P2P, vẫn cần có máy chủ trung tâm để tổ chức mạng, hoạt động như một cơ sở dữ liệu chứa thông tin về người dùng và file được kết nối có sẵn trong hệ thống. Mặc dù nhiệm vụ truyền file nặng nề đã được thực hiện trực tiếp giữa những người dùng với nhau nhưng các mạng vẫn dễ bị ảnh hưởng. Đánh bại máy chủ trung tâm có nghĩa là vô hiệu hóa hoàn toàn thông tin liên lạc.

Điều này không còn tồn tại nhờ những phát triển gần đây. Ngày nay, phần mềm có thể truy vấn ngang hàng trực tiếp nếu chúng thấy một file cụ thể. Không có cách nào để đánh bại các mạng này, chúng thực sự không thể bị phá vỡ.

Tóm tắt lịch sử của các phần mềm P2P trước đây

Bạn có một khái niệm cơ bản về lý do tại sao các mạng ngang hàng lại được coi là một cuộc cách mạng so với mô hình máy khách - máy chủ. Bây giờ, hãy xem nhanh về lịch sử của các phần mềm P2P trước đây.

Napster, ra mắt vào năm 1999, là phần mềm được triển khai rộng rãi đầu tiên của mô hình peer-to-peer. Đây là một cơ sở dữ liệu trung tâm chứa thông tin về tất cả các file nhạc do các thành viên nắm giữ. Bạn có thể tìm kiếm một bài hát từ máy chủ trung tâm này, nhưng để tải xuống, bạn sẽ phải thực sự kết nối với một người dùng trực tuyến khác và sao chép file từ họ. Đổi lại, một khi bạn đã có bài hát đó trong thư viện Napster của mình, nó sẽ trở thành một nguồn có sẵn cho những người khác trên mạng.

Bạn cũng có thể thêm các file của riêng mình, sau đó Napster sẽ lập chỉ mục và thêm vào cơ sở dữ liệu, sau đó sẵn sàng phân phối các file đó trên toàn thế giới. Tuy nhiên, việc triển khai bị giới hạn ở chỗ bạn chỉ có thể tải xuống từ một người. Dịch vụ có ưu điểm là tính sẵn sàng cao của các bài hát, nhưng bù lại tốc độ không quá lớn.

Nhờ vào điều này, khái niệm về peer-to-peer đã được cả thế giới biết đến.

Napster cuối cùng đã ngừng hoạt động vào năm 2001, sau khi các mạng tương tự được tạo ra để cung cấp nhiều thứ khác, không chỉ là âm nhạc. Phim ảnh, phần mềm và hình ảnh đã có sẵn trên các mạng Morpheus, Kazaa và Gnutella (trong số đó, Limewire có lẽ là ứng dụng khách Gnutella nổi tiếng nhất).

Qua nhiều năm, nhiều giao thức và phần mềm chia sẻ file ngang hàng khác nhau đã xuất hiện và biến mất, nhưng một giao thức mở trong số đó đã được giữ lại: BitTorrent.

Giao thức BitTorrent

Được thiết kế vào năm 2001, BitTorrent là một giao thức mã nguồn mở, nơi người dùng tạo một file meta (được gọi là file torrent) chứa thông tin về bản tải xuống, mà không thực sự cung cấp dữ liệu tải xuống. Trình theo dõi (tracker) là yếu tố cần thiết để lưu trữ các file meta này, cùng với người hiện đang lưu trữ file đó. Tuy nhiên, như một giao thức mở, bất kỳ ai cũng có thể lập trình phần mềm máy khách hoặc tracker.

Vì vậy, mặc dù nó cần một tracker trung tâm để duy trì cơ sở dữ liệu của những file có sẵn, nhiều tracker khác có thể tồn tại cùng lúc. Bất kỳ file mô tả torrent nào cũng có thể đăng ký với nhiều tracker. Điều này làm cho mạng BitTorrent cực kỳ mạnh mẽ và hầu như không thể hoàn toàn bị phá hủy.

Kể từ khi ra mắt lần đầu, các cải tiến khác đã được thực hiện, nhằm cho phép người dùng tải xuống mà không cần tracker. DHT (distributed hash table - bảng băm phân tán) có nghĩa là công việc lập chỉ mục các file có sẵn có thể phân phối bởi tất cả người dùng. Magnet link không giống như vậy. Về cơ bản, Magnet link hoạt động tương tự một file torrent bình thường, với đầy đủ thông tin để máy tính có thể tải xuống một file dữ liệu từ những “peer” (có thể hiểu là nguồn tải xuống hay những người đã tải xong file dữ liệu tương tự). Tuy nhiên Magnet link không tồn tại dưới dạng một file cố định như torrent mà chỉ là một đoạn text chứa tất cả mọi thông tin.

Hy vọng những thông tin trên đã giúp bạn hiểu thêm về mạng ngang hàng và nơi nó bắt đầu. Không có gì phải bàn cãi khi nói rằng mạng P2P đã thay đổi Internet mãi mãi. Với đỉnh điểm vào năm 2006, ước tính rằng các mạng P2P chiếm hơn 70% lưu lượng truy cập trên toàn bộ Internet.

Kể từ đó, việc sử dụng các mạng này đã giảm mạnh, chủ yếu là do các dịch vụ phát video trực tuyến dễ dàng truy cập như Netflix và YouTube, kết hợp với các dịch vụ phát nhạc trực tuyến như Spotify. Các mạng P2P đã lấp đầy một khoảng trống quan trọng trong lịch sử Internet khi các dịch vụ media truyền thống gặp khó khăn trong việc bắt kịp nhu cầu của người dùng.

Bạn đã từng có cơ hội sử dụng Napster chưa? Bạn đã chia sẻ file thông qua torrent chưa? Hãy cho chúng tôi biết ý kiến của bạn trong phần bình luận bên dưới nhé!

Xem thêm:

• Tương lai của chia sẻ file qua mạng ngang hàng
• Top 22 trang web chia sẻ torrent phổ biến nhất
• Cách chia sẻ file trực tuyến trên LicketyLink
• Hướng dẫn chia sẻ file qua dịch vụ Take A File