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Guía fácil de las TIC del... P2P

Autor: Ramón Jesús Millán Tejedor

Publicado en Guías fáciles de las TIC del Día de Internet, COIT, 2006

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¿QuÉ es el P2P?

La conjunción de tecnologías de compresión de contenidos digitales, conexiones a Internet de banda ancha y programas P2P, hacen factible descargar en muy poco tiempo archivos grandes y de alta calidad. Esta mezcla tan atractiva para los usuarios de Internet, ha intensificado involuntariamente el dolor de cabeza provocado por la piratería para los estudios de cine y las compañías discográficas. Según diversos estudios, más del 60% del tráfico actual de Internet está generado por las redes P2P, constituyendo así la aplicación estrella (killer application) de la banda ancha.

Si bien los sistemas P2P, con Napster a la cabeza, empezaron a ser conocidos por los usuarios y desarrolladores por su utilización para el intercambio “ilícito” de contenidos protegidos por derechos de autor, la realidad es que esta tecnología ofrece una gran cantidad de beneficios para sus usuarios, tanto domésticos como empresariales. Entre las aplicaciones actuales y futuras de las redes P2P, cabe destacar: negocios de intercambio de todo tipo de contenidos digitales de forma legal, protección contra virus, educación colaborativa a distancia, difusión de televisión y radio en tiempo real, telefonía IP, mensajería instantánea, redes de almacenamiento, etc.

¿Pero qué es en concreto el P2P?... Básicamente, una red informática P2P (Peer-to-Peer) o “entre iguales o pares”, se refiere a una red que no tiene clientes y servidores fijos, sino una serie de nodos que se comportan a la vez como clientes y como servidores de los demás nodos de la red. Este modelo de red contrasta con el modelo cliente-servidor tradicionalmente empleado en las aplicaciones de Internet. Así, todos los nodos se comportan igual y pueden realizar el mismo tipo de operaciones; pudiendo no obstante diferir en configuración local, velocidad de proceso, ancho de banda de su conexión a la red y capacidad de almacenamiento.

Típicamente, la computadora que realiza algunas tareas en beneficio de otras aplicaciones llamadas clientes (clients), es el denominado servidor (host). Algunos servidores habituales son los servidores de archivos, que permiten a los usuarios almacenar y acceder a los archivos de un ordenador, y los servidores de aplicaciones, que realizan tareas en beneficio directo del usuario final. El modelo cliente-servidor era muy apropiado cuando no existían los PCs, sólo estaciones de trabajo, cuya potencia distaba mucho de los grandes y costosos ordenadores centrales (mainframes). Hoy en día, los PCs empleados en hogares y empresas tienen unas prestaciones cada vez más parecidas a los servidores a un precio sensiblemente menor. Por ello, las redes P2P son la mejor alternativa para aprovechar toda la capacidad de proceso, almacenamiento y ancho de banda sobrante de los ordenadores interconectados.

¿CÓmo y cuÁndo se utiliza el P2P?

La arquitectura tradicional para el desarrollo de aplicaciones distribuidas está basada en el modelo cliente-servidor. Este modelo, empleado en Internet para la práctica totalidad de los servicios convencionales (Web, FTP, Telnet, etc.), consta de una serie de clientes que acceden simultáneamente a un conjunto de servidores que ofrecen ciertos recursos o aplicaciones. Cuando se pretenden descargar grandes volúmenes de información a muchos clientes, la arquitectura cliente-servidor es lenta, costosa y no escalable. No aprovecha, por ejemplo, que un mismo servidor muy remoto pueda estar siendo objeto de acceso por dos clientes muy cercanos entre sí.

En cambio, en la arquitectura para la distribución de contenidos empleada por los programas P2P es una arquitectura cliente-servidor, pero en la que también colaboran los clientes o pares. En este caso, los ordenadores clientes se ayudan entre sí, convirtiéndose en servidores de otros clientes. Estas redes pueden crecer indefinidamente sin incrementar el tiempo de las búsquedas y sin necesidad de costosos recursos centralizados; como utilizan el ancho de banda, capacidad de almacenamiento y capacidad de procesamiento de las máquinas que interconectan, el número de dichos recursos siempre aumenta en proporción directa con el propio crecimiento de la red.

Para descargar un fichero a través de redes P2P, en primer lugar, los ficheros objeto de la descarga se segmentan en pequeñas partes para su distribución. Acto seguido, los clientes solicitan diferentes trozos al servidor o a otros clientes y comienzan su descarga de forma concurrente para conseguir una mayor velocidad. Entonces, esos mismos clientes se convierten en servidores para los trozos que están descargando o que acaban de descargar. Como el mismo fichero se descarga desde múltiples fuentes al mismo tiempo, la velocidad es mucho mayor cuando crece el número de usuarios que lo comparten. Dado que el ancho de banda y el número de conexiones establecidas es limitado en cada servidor, es necesario establecer un sistema de colas que permita que todos los clientes descarguen distintos segmentos de forma equitativa. Una vez que el cliente disponga de todos los trozos descargados, reconstruirá el fichero total. En ese momento, el usuario podrá reproducir el vídeo o la canción descargada.

El procedimiento empleado cuando, por ejemplo, se comparten recursos computacionales a través de redes P2P es básicamente el mismo, con la salvedad de que ahora serán las tareas las que se segmentan teniendo en cuenta sus posibilidades de paralelización. Una vez divididas en partes independientes, estas tareas se envían a distintos pares para su solución.

Arquitectura cliente-servidor y P2P

Figura 1: Arquitectura cliente-servidor y P2P.

¿QuÉ utilidad tiene el P2P?

Los programas P2P tienen una serie de características distintivas inherentes a su naturaleza descentralizada, que son las que las hacen realmente atractivas para los usuarios domésticos y empresariales, pudiendo resumirlas en:

Algunas de las aplicaciones P2P más populares en estos momentos suponen cierto grado de centralización, siendo su punto en común que todas siguen un sistema de computación de red distribuida donde todos los nodos se comunican de igual a igual. Las principales aplicaciones del P2P se suelen agrupar en:


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