點對點傳輸技術(shù)可實現(xiàn)更大的文件傳輸
互聯(lián)網(wǎng)的早期主要是基于點對點的系統(tǒng)。這是一個由學(xué)者和研究人員構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò),連接到這個網(wǎng)絡(luò)的計算機都是同等的,因為每臺計算機都提供了盡可能多的信息。在點對點連接的初期,不需要考慮快速傳輸大型文件。

隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,客戶端-服務(wù)器模式開始占據(jù)主導(dǎo)地位,特別是HTTP的出現(xiàn)和萬維網(wǎng)。在這個系統(tǒng)中,角色與消費者分離,作為“客戶端”連接到網(wǎng)絡(luò)上某個“服務(wù)器”,從那里獲取內(nèi)容和數(shù)據(jù)。為了服務(wù)大量的觀眾,需要有很多這樣的服務(wù)器。就在這個時候,大文件傳輸成為了這個模式的一個固有問題。
隨著這個模式中需求的增加,性能降低,而脆弱性提高。相同數(shù)量的服務(wù)器不僅要更快地傳輸大型文件,而且還要滿足眾多客戶端的需求。共享不斷增長的負(fù)載自然會減少每個客戶端可用的性能。另外,這樣的系統(tǒng)本質(zhì)上是脆弱的。使用服務(wù)器上的單一內(nèi)容源,您會引入單點故障,這可能導(dǎo)致應(yīng)用程序完全停止運行。
因此,出現(xiàn)了像內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)(CDN)這樣的技術(shù),以跨多個內(nèi)容源整合和復(fù)用服務(wù)器容量,以幫助快速進行大文件共享。難以預(yù)測的突發(fā)需求可以更容易地共享,更靠近客戶的能力建設(shè)可以提高性能。這樣的創(chuàng)新使早期的客戶端-服務(wù)器模式更加健壯,但要付出很高的文件共享成本。

然而盡管效率低下,客戶端服務(wù)器模式今天仍然占主導(dǎo)地位。常見的客戶端-服務(wù)器模式示例包括大部分Web內(nèi)容,搜索引擎,云計算應(yīng)用程序,甚至包括FTP和rsync之類的通用工具。
點對點是傳輸文件的最快方法 點對點系統(tǒng)本質(zhì)上是不同的,并且是傳輸文件的最快方法。在P2P文件傳輸系統(tǒng)中,每個“消費者”也是一個“生產(chǎn)者”。使用客戶端服務(wù)器模式的語言,每個參與者都是“客戶端”和“服務(wù)器”。通過這種方式,點對點系統(tǒng)不僅可以快速傳輸大型文件,而且可以自然擴展。隨著對任何內(nèi)容的需求增加,更多的供應(yīng)也隨之增加。隨著需求的增長,P2P連接系統(tǒng)變得非常容錯,并且對于大型文件實際上變得更快,這與客戶端服務(wù)器模式形成了鮮明的對比,后者在相同情況下變得更慢且更脆弱。
總結(jié)本節(jié),點對點具有以下優(yōu)點:更快一些,更堅固一些,它減輕了服務(wù)器上的負(fù)載,這是對基礎(chǔ)架構(gòu)的有效利用,點對點大型文件傳輸?shù)膶嶋H應(yīng)用。
通過一個具體的示例,本節(jié)將研究大型文件傳輸中的點對點始終比任何客戶端-服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)都更快。為了以一種簡單的方式解釋該技術(shù),我們將進行以下假設(shè)。我們要通過P2P連接傳輸?shù)奈募形鍌€塊。每臺計算機都有一個連接通道,每個通道可以發(fā)送一個塊。
我們有一個發(fā)送方,需要將數(shù)據(jù)發(fā)送到四個設(shè)備A,B,C和D(接收方)。
階段1-分割檔案:
發(fā)送方將文件拆分為獨立的片段,并創(chuàng)建一個描述片段的元數(shù)據(jù)塊。在我們的示例中,文件由5個部分組成。我們將每個部分標(biāo)記為彩色點:Red,Green,Yellow,Blue和Black。
階段2-接收文件:
接收方請求文件元數(shù)據(jù)。當(dāng)接收方獲取元數(shù)據(jù)時,他們知道有問題的文件包含五部分,目前只有發(fā)送方擁有它們。
階段3-讀取文件:
每個周期,接收方從文件中隨機選擇一個,然后開始下載。這一直持續(xù)到每個接收方都擁有文件的每個部分為止。
那么,傳輸數(shù)據(jù)需要幾個周期?
使用客戶端-服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)需要花費大約三倍的時間。接收方將僅從發(fā)送方下載作品。在P2P文件傳輸示例中,大部分都是來自其他接收方。讓我們考慮一個真實的例子來說明這些差異。 使用P2P架構(gòu):僅7個周期

使用客戶端-服務(wù)器體系結(jié)構(gòu):20個周期
快速文件傳輸和P2P的真實示例
假設(shè)我們有一臺服務(wù)器和十個客戶端,它們都通過1 Gbps網(wǎng)絡(luò)連接。我們需要向所有計算機發(fā)送一個100GB的文件。點對點解決方案將在17分鐘內(nèi)完成大文件傳輸。相比之下,客戶端-服務(wù)器方法將花費一個多小時。隨著您對此P2P速度系統(tǒng)(具有更大的文件或更多的參與者)的需求增加,這兩種模型之間的性能差異將越來越大。
關(guān)于P2P和快速文件共享的結(jié)論
速度和健壯性對現(xiàn)代業(yè)務(wù)至關(guān)重要。對于幾乎所有數(shù)據(jù)分發(fā)任務(wù),點對點 解決方案始終比客戶端-服務(wù)器(點對點)傳輸更快。當(dāng)數(shù)據(jù)大小和業(yè)務(wù)規(guī)模(位置或端點的數(shù)量)變大時,差異就很大。
下面介紹一下鐳速的點對點傳輸 根據(jù)客戶端是否在同一網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,點對點傳輸技術(shù)實現(xiàn)的難易程度有所不同。鐳速傳輸利用先進的技術(shù),深入挖掘點對點傳輸技術(shù)原理,找到了突破口,并且進行了技術(shù)再升級,速度再提升。
同一網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下:
假設(shè)內(nèi)網(wǎng)接口1000M,局域網(wǎng)帶寬10M,帶寬利用率均為50%,客戶端A與客戶端B在同一內(nèi)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,如下圖所示。
同一網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下
如果用普通的文件傳輸方法,需要A將文件先上傳至服務(wù)器,B再從服務(wù)器上下載,而且傳輸將在網(wǎng)絡(luò)帶寬10M的情況下進行。而通過點對點傳輸,A與B可以直接建立通信,文件傳輸充分利用內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)帶寬1000M,傳輸效率可以實現(xiàn)100X提升。
鐳速(私有化部署方案,也可接入公有云,企業(yè)、社會組織用戶可申請免費試用)點對點傳輸技術(shù) 鐳速傳輸Raysync,鐳速點對點傳輸技術(shù)與Raysync超高速傳輸協(xié)議相結(jié)合,網(wǎng)絡(luò)帶寬得到充分利用,帶寬利用率能達(dá)到96%以上,傳輸再加速,能夠?qū)崿F(xiàn)TB級大數(shù)據(jù)及海量數(shù)據(jù)極速傳輸。

公網(wǎng)
不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下:
客戶端A與客戶端B在兩個不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,它們需要嘗試連接目標(biāo)端,判斷是否能夠穿透網(wǎng)絡(luò)建立通信。根據(jù)客戶端的不同,客戶端之間進行點對點傳輸?shù)姆椒ㄓ校褐欣^(Relaying)、逆向鏈接(Connection reversal)、UDP打洞(UDP hole punching)技術(shù)。通過下面這份特性對比表,我們可以先簡單了解到這幾種方法的特性及適用場景。
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方法
特點
適用場景
中繼
通過服務(wù)器中轉(zhuǎn)數(shù)據(jù),不需要穿透NAT,但會增加服務(wù)器的負(fù)載和網(wǎng)絡(luò)延遲
無法直接連接或穿透NAT的情況
逆向鏈接
通過服務(wù)器協(xié)調(diào),讓兩個客戶端交換角色,讓主動連接的一方變?yōu)楸粍咏邮艿囊环剑粗嗳?/p>
一方是完全錐形NAT,另一方是任意類型NAT的情況
UDP打洞
通過服務(wù)器協(xié)調(diào),讓兩個客戶端同時向?qū)Ψ桨l(fā)送UDP數(shù)據(jù)包,從而在NAT上創(chuàng)建出通道,實現(xiàn)直接通信
兩方都是完全錐形NAT或地址限制錐形NAT的情況
針對以上點對點傳輸方法,鐳速傳輸開啟點對點傳輸時會優(yōu)先嘗試直接連接目標(biāo)端的方式,如果無法直接連接則再使用逆向連接或UDP打洞的方式連接,如果都無法連接對端,則會通過服務(wù)器中轉(zhuǎn)(中繼)的方式傳輸。全程自動優(yōu)選最佳傳輸方式,減輕網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān),實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的充分利用。