Peer-to-peer

Ejemplo de una red basada en peer-to-peer.

Una red peer-to-peer, red de pares, red entre iguales o red entre pares (P2P, por sus siglas en inglés) es una red de ordenadores en la que todos o algunos aspectos funcionan sin clientes ni servidores fijos, sino una serie de nodos que se comportan como iguales entre sí. Es decir, actúan simultáneamente como clientes y servidores respecto a los demás nodos de la red. Las redes P2P permiten el intercambio directo de información, en cualquier formato, entre los ordenadores interconectados.

Normalmente este tipo de redes se implementan como redes superpuestas construidas en la capa de aplicación de redes públicas como Internet.

El hecho de que sirvan para compartir e intercambiar información de forma directa entre dos o más usuarios ha propiciado que parte de los usuarios lo utilicen para intercambiar archivos cuyo contenido está sujeto a las leyes de copyright, lo que ha generado una gran polémica entre defensores y detractores de estos sistemas.

Las redes peer-to-peer aprovechan, administran y optimizan el uso del ancho de banda de los demás usuarios de la red por medio de la conectividad entre los mismos, y obtienen así más rendimiento en las conexiones y transferencias que con algunos métodos centralizados convencionales, donde una cantidad relativamente pequeña de servidores provee el total del ancho de banda y recursos compartidos para un servicio o aplicación.

Dichas redes son útiles para diversos propósitos. A menudo se usan para compartir ficheros (archivos) de cualquier tipo (por ejemplo, audio, vídeo o software). Este tipo de red también suele usarse en telefonía VoIP para hacer más eficiente la transmisión de datos en tiempo real.

La eficacia de los nodos en el enlace y transmisión de datos puede variar según su configuración local (cortafuegos, NAT, ruteadores, etc.), velocidad de proceso, disponibilidad de ancho de banda de su conexión a la red y capacidad de almacenamiento en disco.


En mayo de 1999, con millones de personas más en Internet, Shawn Fanning introdujo la aplicación para compartir música y archivos llamada Napster.[1] Napster fue el comienzo de las redes peer-to-peer, como las conocemos hoy en día, donde "los usuarios que participan establecer una red virtual, totalmente independiente de la red física, sin tener que obedecer a cualquier autoridad administrativa o restricciones".[2]

Aplicaciones de las redes P2P

Actualmente, en Internet el ancho de banda o las capacidades de almacenamiento y cómputo son recursos caros. En aquellas aplicaciones y servicios que requieran una enorme cantidad de recursos pueden usarse las redes P2P.

Algunos ejemplos de aplicación de las redes P2P son los siguientes:

Representación gráfica de un enjambre que muestra la distribución de los peers con sus respectivas trasmisiones y recepciones de datos dentro de un torrent en Vuze.

Las redes P2P pueden usarse también para hacer funcionar grandes sistemas de software diseñados para realizar pruebas que identifiquen la presencia de posibles fármacos. El primer sistema diseñado con tal propósito se desarrolló en el 2001, en el Centro Computacional para el Descubrimiento de Medicamentos (Centre for Computational Drug Discovery) en la prestigiosa Universidad de Oxford y con la cooperación de la Fundación Nacional para la Investigación del Cáncer (National Foundation for Cancer Research) de los Estados Unidos.

Actualmente existen varios sistemas software similares que se desarrollan bajo el auspicio de proyectos como el proyecto de Dispositivos Unidos en la Investigación del Cáncer (United Devices Cancer Research Project). En una escala más pequeña, existen sistemas de administración autónoma para los biólogos computacionales, como el Chinook, que se unen para ejecutar y hacer comparaciones de datos bioinformáticos con los más de 25 diferentes servicios de análisis que ofrece. Uno de sus propósitos consiste en facilitar el intercambio de técnicas de análisis dentro de una comunidad local.

Las instituciones académicas también han comenzado la experimentación con compartición de archivos, como es el caso de LionShare.

Características

Seis características deseables de las redes P2P:

Problemas de funcionamiento

La mayor parte de los nodos de Internet no disponen de una dirección IP fija o siquiera accesible para otros nodos de Internet. Este es el caso, por ejemplo, de los nodos que se conectan a través de redes locales como Wifi o Ethernet, de aquellos que tienen algún tipo de cortafuegos y NAT o de los que se conectan a través de la mayor parte de los ISPs del mundo. Para el correcto funcionamiento de una red P2P, hay que resolver dos problemas fundamentales: cómo se encuentra un nodo que ya esté conectado a la red P2P y cómo se conectan los nodos sin dirección IP pública entre ellos.

Para resolver el primer problema, la solución habitual es realizar una conexión a un servidor (o servidores) inicial con dirección bien conocida (normalmente IP fija) que el programa P2P tiene almacenada. Este servidor inicial se encarga de mantener una lista con las direcciones de otros nodos que están actualmente conectados a la red. Tras esto, los clientes ya tienen información suficiente para entrar en la red y pueden intercambiar información con otros nodos, ya sin intervención de los servidores iniciales.

Para resolver el problema de conexión cuando los nodos no tienen dirección pública, estos se conectan a través de otro nodo que funciona como proxy de la conexión. Los dos nodos se conectan al proxy y éste envía la información que llega de uno al otro. Cualquier nodo con una dirección IP pública puede ser escogido como proxy de una conexión entre dos nodos. Por ejemplo, en la red Skype a través de nuestro ordenador pueden pasar conversaciones de otras personas. En estos casos, es imprescindible la implementación de algún mecanismo de seguridad para evitar que los proxies pueden llegar a entender la comunicación entre los dos nodos.

Clasificación

Según grado de centralización

Una posible clasificación de las redes P2P pudiera ser acorde a su grado de centralización:

Las tres topologías de red según los famosos grafos de Paul Baran que aplican también al diseño P2P.
Redes P2P centralizadas

Este tipo de red P2P se basa en una arquitectura monolítica en la que todas las transacciones se hacen a través de un único servidor que sirve de punto de enlace entre dos nodos y que, a la vez, almacena y distribuye los nodos donde se almacenan los contenidos.

Poseen una administración muy dinámica y una disposición más permanente de contenido. Sin embargo, está muy limitada en la privacidad de los usuarios y en la falta de escalabilidad de un sólo servidor, además de ofrecer problemas en puntos únicos de fallo, situaciones legales y enormes costos en el mantenimiento, así como el consumo de ancho de banda.

Una red de este tipo reúne las siguientes características:

Algunos ejemplos de este tipo de redes son Napster y Audiogalaxy.

Redes P2P híbridas, semicentralizadas o mixtas

En este tipo de red, se puede observar la interacción entre un servidor central que sirve como hub y administra los recursos de banda ancha, enrutamientos y comunicación entre nodos pero sin saber la identidad de cada nodo y sin almacenar información alguna, por lo que el servidor no comparte archivos de ningún tipo a ningún nodo. Tiene la peculiaridad de funcionar (en algunos casos como en Torrent) de ambas maneras, es decir, puede incorporar más de un servidor que gestione los recursos compartidos, pero también, en caso de que el servidor o los servidores que gestionan todo caigan, el grupo de nodos puede seguir en contacto a través de una conexión directa entre ellos mismos, con lo que es posible seguir compartiendo y descargando más información en ausencia de los servidores. Este tipo de P2P presenta las siguientes características:

Algunos ejemplos de una red P2P híbrida son BitTorrent, eDonkey y Direct Connect.

Redes P2P «puras» o totalmente descentralizadas

Las redes P2P de este tipo son las más comunes, siendo las más versátiles al no requerir de un gestionamiento central de ningún tipo, lo que permite una reducción de la necesidad de usar un servidor central, por lo que se opta por los mismos usuarios como nodos de esas conexiones y también como almacenadores de esa información. En otras palabras, todas las comunicaciones son directamente de usuario a usuario con ayuda de un nodo (que es otro usuario) quien permite enlazar esas comunicaciones. Las redes de este tipo tienen las siguientes características:

Algunos ejemplos de una red P2P "pura" son: Kademlia, Ares Galaxy, Gnutella, Freenet y Gnutella2.

Según su estructuración

La red de sobrecapa del P2P consiste en todos los usuarios que participan como nodos de red. Hay enlaces entre dos nodos cualesquiera que se conozcan: es decir, si un usuario participante conoce la localización de otro usuario en la red del P2P, entonces hay un borde dirigido del nodo anterior al último nodo en la red de sobrecapa. Basándonos en cómo los nodos en la red de sobrecapa se enlazan el uno al otro, podemos clasificar las redes del P2P como no estructuradas o estructuradas.

Se forma una red P2P no estructurada cuando los enlaces de la sobrecapa se establecen arbitrariamente. Tales redes pueden construirse muy fácilmente cuando un usuario que desea unirse a la red puede copiar enlaces existentes de otro nodo y después formar sus propios enlaces en un plazo determinado. Ejemplo de este tipo de red es Gnutella.

En una red P2P no estructurada, si un usuario desea encontrar información específica en la red, la petición tiene que recorrer toda la red para encontrar tantos usuarios como sea posible, para conseguir a alguien que comparta los datos. La desventaja principal con estas redes es que las peticiones no siempre podrán resolverse. Es muy probable que un contenido popular esté disponible para varios usuarios, y es muy probable que cualquier usuario que lo busque lo encuentre; sin embargo, si un usuario está buscando datos no muy populares que comparten sólo unos cuantos usuarios, será altamente probable que la búsqueda no dé los resultados esperados. Dado que no hay correlación entre un usuario y el contenido compartido por él, entonces no hay garantía de que el usuario encuentre al que tiene la información deseada.

El flooding también incrementa el tráfico en la red y, por lo tanto, estas redes suelen tener una eficacia muy baja en los resultados de búsqueda. La mayor parte de las redes populares P2P (Napster, Gnutella y KaZaA) son redes P2P sin estructura.

Las redes P2P estructuradas superan las limitaciones de las redes no estructuradas, mantienen una tabla de hash distribuida (DHT) y permiten que cada usuario sea responsable de una parte específica del contenido en la red. Estas redes utilizan funciones de hash distribuido y asignan valores a cada contenido y a cada usuario en la red. Después siguen un protocolo global en la determinación de qué usuario es responsable de qué contenido. De esta manera, siempre que un usuario desee buscar ciertos datos, utilizará el protocolo global para determinar al usuario o usuarios que lo tiene(n) y después dirigirá la búsqueda hacia éstos. Algunas redes P2P estructuradas son:

Según la generación a la que pertenezcan

También se podría clasificar las redes P2P según su generación:

Según el grado de protección de nuestra identidad

Podemos clasificar las redes P2P según como protege la identidad:

Enrutamiento y descubrimiento de recursos

Las redes peer to peer (igual a igual), ponen en práctica la red virtual superpuesta en la parte superior de la topología de la red física, donde los nodos de la capa forman un subconjunto de los nodos de la red física. Los datos se intercambian directamente sobre la red TCP / IP subyacente, pero en la capa de aplicación pares son capaces de comunicarse entre sí directamente, a través de los enlaces lógicos de superposición (cada uno de los cuales corresponde a un camino a través de la red física subyacente). Las superposiciones son utilizadas para la indexación y el descubrimiento de pares, y hacer que el sistema peer to peer sea independiente de la topología de red física. Basado en cómo los nodos están relacionados entre sí dentro de la red de superposición, y cómo se indexan y se encuentran recursos, podemos clasificar como redes no estructurada o estructurada (o como un híbrido entre los dos).

Grids

Recientemente están apareciendo una serie de sistemas que intentan proveer la máxima integración de los peer para lograr compartir eficientemente determinados recursos. Si el sistema está especializado en compartir la capacidad de procesamiento se le llama grid computacional, si está especializado en compartir la capacidad de almacenamiento se le llama grid de datos.

Ejemplos de este tipo de sistemas son Legión y Globus.

Dominio público, Copyleft y Creative Commons

Las aplicaciones P2P resultan útiles para intercambiar y compartir todo tipo de obras, entre ellas destacan los siguientes ejemplos:

Controversia legal

Declaración de la ONU

En relación con el intercambio de archivos el informe de la ONU Reporte Especial sobre la promoción y la protección del derecho a la libertad de expresión y opinión, analiza la legislación de distintos gobiernos que castiga y considera muy grave que pueda llegar a negarse a los ciudadanos el acceso a Internet. El informe dice así:[4]

Si bien las propuestas en marcha bloquean y filtran a los usuarios de contenido específico en la red, los Estados también han adoptado medidas para cortar el acceso a Internet por completo. Cortar a los usuarios este acceso, independientemente de la justificación que se presente, ya sea por derechos de autor u otras causas similares, es una medida desproporcionada y por lo tanto una violación del artículo 19, apartado 3, del pacto internacional sobre los derechos civiles y políticos.[4]

Situación legal en España

Algunos abogados especializados[5][6][7] y algunas asociaciones de consumidores y usuarios[8] afirman que es legal descargar archivos audiovisuales dentro del marco de la legislación actual, aunque estén sujetos a derechos de autor, amparándose en el derecho de copia privada y siempre que no haya ánimo de lucro.[9] Parten del supuesto de que se está cumpliendo con el requisito establecido por la ley del uso privado de la obra audiovisual para no solicitar ninguna autorización por parte del titular de los derechos de autor para la reproducción (copia); se produce únicamente durante la ejecución (audición o reproducción visual) de la misma.

En la actualidad el uso de las redes P2P está totalmente permitido en España, ya que su uso puede servir para compartir archivos personales, creaciones propias, obras bajo dominio público, distribuciones Linux o incluso software libre. No hay sanciones para quien utilice las redes de pares porque son una herramienta más para compartir cualquier tipo de archivos. Se han dado algunas acciones policiales contra personas acusadas de intercambio de pornografía infantil por parte de la policía, ya que el P2P permite que cualquiera pueda acceder a los archivos. Por consiguiente, el P2P ha servido también para combatir algunos crímenes.

El 11 de julio de 2008 el gobierno español anunció que aprovecharía la presidencia española de la Unión Europea en el primer semestre del 2010 para frenar el uso de las redes P2P.[10]

Referente a las páginas web de enlaces a redes P2P, el 18 de septiembre de 2008 se notificó el auto de la Audiencia Provincial de Madrid, en el que se confirma el sobreseimiento libre en el caso Sharemula, con lo cual se declaró que enlazarse a las redes de pares no constituye una actividad criminal.[11]

El 20 de diciembre de 2008, los colectivos Compartir es bueno y Hacktivistas realizaron una descarga pública de contenidos con Copyright mediante P2P frente a la sede del PSOE, avisando con diez días de antelación al Ministro de Cultura, César Antonio Molina, y al Jefe de la Unidad de Delitos Telemáticos de la Guardia Civil. La descarga se realizó sin problemas, con la presencia de la policía y de los medios de comunicación.[12][13]

Redes, protocolos y aplicaciones

Redes y protocolos

Red o Protocolo Uso Programas
ANts P2P Intercambio de ficheros/Distribución de software/Distribución de multimedia ANts P2P
Ares Intercambio de ficheros Ares Galaxy, Warez P2P, KCeasy, jAres P2P
BitTorrent Intercambio de ficheros/Distribución de software/Distribución de multimedia Ver Anexo:Comparativa de clientes BitTorrent para una lista detallada.
Bitcoin Dinero electrónico Bitcoin-Qt, Armory, MultiBit, Electrum,[14][15] BitcoinSpinner, así como varias aplicaciones web: Coinbase, Instawallet, MyWallet
Direct Connect Intercambio de ficheros, chat DC++, NeoModus Direct Connect, SababaDC, BCDC++, RevConnect, fulDC, LDC++, CzDC, McDC++, DCDM++, DDC++, iDC++, IceDC++, Zion++, R2++, rmDC++, LinuxDC++, LanDC++, ApexDC++, StrongDC++
eDonkey Intercambio de ficheros aMule, eDonkey2000 (extinguido), eMule, eMule Plus, FlashGet, iMesh, Jubster, lMule, MLDonkey, Morpheus, Pruna, Shareaza, xMule
FastTrack Intercambio de ficheros giFT, Grokster, iMesh (y sus variantes como iMesh Light), Kazaa (y sus variantes como Kazaa Lite), KCeasy, Mammoth, MLDonkey, Poisoned
Freenet Almacenamiento distribuido Freenet, Entropy (red separada de Freenet)
GNUnet Intercambio de ficheros, chat GNUnet, (GNUnet-gtk)
Gnutella Intercambio de ficheros BearShare, Cabos, FilesWire, FrostWire, Gnucleus, Grokster, gtk-gnutella, iMesh, Kiwi Alpha, LimeWire (extinguido), MLDonkey, Morpheus, MP3 Rocket, Poisoned, Shareaza, Swapper, XoloX, KCeasy
Gnutella2 Intercambio de ficheros Adagio, Gnucleus, Kiwi Alpha, MLDonkey, Morpheus, Shareaza, TrustyFiles
Infinit Intercambio de ficheros Infinit
JXTA Aplicaciones distribuidas Collanos Workplace (Software colaborativo), Sixearch
Kad Intercambio de ficheros aMule, eMule, MLDonkey
Napster Intercambio de ficheros Napigator, Napster
OpenNap Intercambio de ficheros WinMX, Utatane, XNap, Napster
Osiris sps creación de portales web anónimos Osiris (Serverless Portal System)
P2PSP Streaming de video P2PSP
P2PTV Streaming de video TVUPlayer, Joost, CoolStreaming, Cybersky-TV, TVants, PPLive, LiveStation, Sopcast
PDTP Streaming e intercambio de ficheros PDTP
Peercasting Streaming PeerCast, IceShare, FreeCast, Rawflow
Pichat Chat e intercambio de información Pichat, Pidgin, Moonchat, C4
RetroShare Intercambio de ficheros, charla, Instant Messenger, Grupos de noticias, darknet
Usenet Grupos de noticias
WPNP Intercambio de ficheros WinMX
Windows Peer-to-Peer Desarrollo de aplicaciones distribuidas, colaboración[16] Incluido en el Advanced Networking Pack para Windows XP,[17] Windows XP SP2, Windows Vista.

Aplicaciones multirred

Aplicación Red o Protocolo Sistema operativo Software libre
aMule eDonkey, Kad Multiplataforma
eMule eDonkey, Kad Windows
FilesWire Gnutella, G3 Multiplataforma No
giFT eDonkey, FastTrack, Gnutella Multiplataforma
Gnucleus Gnutella, Gnutella2 Windows
iMesh FastTrack, eDonkey, Gnutella, Gnutella2 (versiones anteriores a la 6.0) Windows No
KCeasy Ares Galaxy, FastTrack, Gnutella, OpenFT Windows
Kiwi Alpha Gnutella, Gnutella2 Windows No
MLDonkey BitTorrent, Direct Connect, eDonkey, FastTrack, Kad, OpenNap, SoulSeek, HTTP/FTP Multiplataforma
Morpheus BitTorrent, Gnutella, Gnutella2 Windows No
Shareaza Gnutella, Gnutella2, eDonkey, BitTorrent, HTTP/FTP Windows Si
Vagaa BitTorrent, eDonkey, Kad Windows No
WinMX WPNP, OpenNap Windows No
Zultrax Gnutella, ZEPP Windows No

Otras Aplicaciones

Véase también

Referencias

  1. Steinmetz, R.; Wehrle, K (2005). 2. What Is This “Peer-to-Peer” About?. Springer Berlin Heidelberg. pp. 9–16.
  2. Steinmetz, R.; Wehrle, K (2005). 2. What Is This “Peer-to-Peer” About?. Springer Berlin Heidelberg. pp. 9–16.
  3. RTVE adopta el P2P
  4. 1 2 ONU: “Las leyes contra el intercambio de archivos violan los derechos humanos”, 4/6/2011, Nueva Tribuna, España
  5. David Bravo
  6. Bufet Almeida
  7. ARS Legal consulting
  8. Asociación de Internautas
  9. Real Decreto Legislativo 1/1996, de 12 de abril, por el que se aprueba el texto de la Ley de Propiedad Intelectual (en PDF)
  10. Público. «España pone fecha de caducidad al P2P: primer semestre de 2010». Archivado desde el original el 25 de noviembre de 2015. Consultado el 31 de diciembre de 2008.
  11. El Mundo. «La Audiencia Provincial de Madrid confirma que enlazar a redes P2P no es delito». Consultado el 31 de diciembre de 2008.
  12. Compartir es bueno. «Demostrado: descargarse archivos de las redes p2p es legal». Archivado desde el original el 25 de noviembre de 2015. Consultado el 31 de diciembre de 2008.
  13. El País. «Manifestación a favor del 'P2P' frente a la sede del PSOE en Madrid». Consultado el 31 de diciembre de 2008.
  14. «Software cliente para Bitcoin». Consultado el 11 de octubre de 2012.
  15. «Clientes Bitcoin de código abierto para PC». Archivado desde el original el 25 de noviembre de 2015. Consultado el 11 de octubre de 2012.
  16. Windows Peer-to-peer SDK FAQ
  17. Overview of the Advanced Networking Pack for Windows XP

    Enlaces externos

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