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14.12.2001 - 

Peer-to-Peer stellt den Client ins Zentrum

Napster-Erben forcieren neue Web-Ära

MÜNCHEN (wm) - Seit Napster ist die Peer-to-Peer-Technik in aller Munde. Sieht man von dieser publikumswirksamen Anwendung ab, konkretisieren sich Konzepte für das neuen Computing-Modell aber erst allmählich. Mit Frameworks versuchen die ersten Hersteller, eine Grundlage für Anwendungen zu schaffen.

Jenseits des Hypes um Peer-to-Peer (P-to-P) haben die jüngsten Technologiedebatten und Anwendungen deutlich gemacht, welche Auswirkungen das Modell auf die gesamte IT haben wird. Im Unterschied zum ersten Internet-Boom nannte Clay Shirky in seiner Keynote auf der P-to-P-Conference des O''Reilly-Verlags das neue Phänomen "The Great Rewiring" (die große Neuvernetzung, www.openP2P.com). Zwar hat das Internet die globale Vernetzung vorangetrieben, doch bisher handelt es sich um ein zentralistisches Modell, in dem die Endpunkte (Clients) auf Server zugreifen und selbst weitgend inaktiv sind.

Nachfolger beseitigen Napster-SchwächenAbgesehen von seiner juristischen Niederlage erscheint das Modell Napster angesichts neuester Entwicklungen als kaum mehr geeignet, die Peer-to-Peer-Technologie prototypisch zu verkörpern. Während neue Dienste wie Morpheus mittlerweile mit einem verbesserten Konzept in die Fußstapfen von Napster, Gnutella und Co. treten, zeigen Anwendungen wie Groove (siehe Seite 15), die die Arbeit von Projektgruppen unterstützen sollen, dass sich P-to-P auch im professionellen Einsatz allmählich breit macht. Neben Sun mit seinem JXTA-Framework haben sich nun Microsoft und Intel mit eigenen Frameworks zu Wort gemeldet. Diese beiden Hersteller wollen Web-Service-Techniken mit P-to-P-Elementen verknüpfen.

Grundsätzlich ist das Peer-to-Peer-Modell gar nicht so neu, wie es auf den ersten Blick scheint - im Prinzip basiert beispielsweise das Internet von Anfang an darauf. Dort hat jeder Host eine eindeutige IP-Nummer und kann dadurch mit jedem anderen Host kommunizieren. Internet-fähige Spiele veranschaulichen spätestens seit Doom dieses Potenzial. Doch in der Praxis funktionieren das Web und andere Dienste weitgehend auf dem Client-Server-Prinzip mit sternförmiger Architektur: Mit dem Browser greift man auf zentral gespeicherte Informationen zu, die Clients stellen keine Server-Dienste bereit.

IP-Standards erschweren P-to-PEinige technische Prinzipien erschweren oder unterbinden im traditionellen Internet den Peer-to-Peer-Gedanken. Der Mangel an IP-Adressen unter IPv4 beispielsweise nötigt Provider dazu, die Nummern dynamisch zu vergeben. Die Folge ist, dass ein Client bei jeder Einwahl eine andere Adresse erhält. Ein zuverlässiger Daten- und Informationsaustausch unter Clients ist damit unmöglich, weil weder der Anwender selbst noch der Rechner zuverlässig angesprochen werden kann. Auch das Domain Name System (DNS), das als Quasi-Telefonbuch Namen mit IP-Nummern verknüpft, ist Server-orientiert. Daher können auch E-Mails nie an einen Endpunkt (Client-PC oder ortsunabhängig agierender Nutzer) direkt zugestellt werden.

Auch wenn mit der nächsten Generation des Internet-Protokolls IPv6 genügend IP-Nummern für alle Geräte dieser Welt verfügbar sein sollten, wäre das im Peer-to-Peer-Sinne nicht mehr ausschlaggebend. Denn im Vordergrund steht nun nicht mehr die technische Vernetzung von Maschinen, sondern auf einer höheren Abstraktionsebene der Austausch von Content und Diensten. Ein wichtiges Merkmal für Peer-to-Peer-Anwendungen ist denn auch, dass sie mit Hilfe neuartiger Protokolle und Anwendungen die Unzulänglichkeiten bisheriger Internet-Techniken umgehen. So funktionieren sie ungeachtet der ungesicherten Konnektivität und unvorhersagbarer IP-Adressen, und zwar außerhalb des DNS und autonom von zentralen Servern.

Ein erster Schritt in diese Richtung waren Instant-Messaging-Programme wie ICQ, das mittlerweile zu AOL gehört. Sie ermöglichen eine Geräte- und IP-unabhängige Kommunikation, indem der Teilnehmer einen individuellen Namen benutzt. Dahinter steckt - als typisches P-to-P-Merkmal - ein eigener Verzeichnisdienst, der IP-Adressen unter Umgehung des DNS in Echtzeit aktualisiert.

Im engeren Sinn ist ICQ wie Napster aber kein reines Peer-to-Peer-System, weil im Mittelpunkt des Datei- oder Nachrichtentausches Verzeichnis-Server stehen. Wie schwach hierbei die geforderte Fehlertoleranz ist, hat der Fall Napster gezeigt: Nachdem der Dienst nach Gerichtsbeschluss eingestellt werden musste, waren die Peers deaktiviert. Ein wesentliches Element von Peer-to-Peer-Anwendungen hat sich jedoch bereits bei Napster bewährt: das Prinzip der maximalen Redundanz. Beim File-Sharing heißt dies, dass Dateien möglichst oft auf den verteilten Peer-Systemen als Kopien vorliegen, um hundertprozentige Verfügbarkeit zu garantieren. Ebenfalls unverzichtbar sind Techniken, die ein netzunabhängiges Routing ermöglichen, um beispielsweise auch über Firewalls hinweg zu funktionieren.

Aus Napsters Defiziten haben die Entwickler neuerer Anwendungen gelernt. Vergleichbare Dienste wie Morpheus oder Edonkey 2000 benötigen keinen zentralen Server mehr.

Vertragen sich P-to-P und Web-Services?Viel diskutiert wird in letzter Zeit das Verhältnis zwischen Peer-to-Peer und Web-Services. Einige Experten sehen weit reichende Überschneidungen zwischen beiden Konzepten. Web-Services könnten in einigen Bereichen von P-to-P-Techniken profitieren. Setzt man etwa bisher bei Web-Services auf zentrale Repositories wie Universal Description, Discovery and Integration (UDDI), könnte man in Zukunft von dezentralen Techniken bei P-to-P lernen. Auch führen Web-Services einige zentralistische, Server-basierende Internet-Konzepte fort, die in Sachen Zuverlässigkeit Nachteile mit sich bringen.

Nach Einschätzung von Jeff Schneider, CEO des P-to-P-Unternehmens Resilient Edge, werden Web- und Peer-Services künftig eng zusammenarbeiten. Web-Services mit ihrer Fokussierung auf die Kommunikation von Anwendungen untereinander spiegeln dabei die Sichtweise des Unternehmens auf Informationen wieder. Peer-Services unterstützen die Perpektive der Mitarbeiter bei Datenaustausch und Kommunikation.

Peer-to-PeerDer Begriff Peer-to-Peer (P-to-P) hat seine Popularität in erster Linie Napster zu verdanken. Mit dieser Anwendung traten erstmals im Internet Client-Rechner in einen großen Verbund ein. Bisherige Netzstrukturen sind eher sternförmig aufgebaut und setzen in der Regel einen Server voraus, der Ressourcen zentral verwaltet. Die angebundenen Clients besitzen zwar in der Regel Eigenintelligenz, bieten aber ihrerseits keine Dienste an. Bei P-to-P hingegen bilden die Anwender oder Clients an den Extremitäten des Netzwerks untereinander eine Verknüpfung Gleichberechtigter (englisch: Peer).

Zwar stellt das Internet von seinem Aufbau her immer schon Mechanismen für P-to-P-Verbindungen bereit. Doch erst neuere Anwendungen und Protokolle machten den direkten Daten- und Nachrichtenaustausch zwischen Usern unter Umgehung von Server-Technik möglich. Napster ist wie einige andere P-to-P-Lösungen eine Mischform mit einem Verzeichnis-Server. Reine P-to-P-Systeme ohne Server können demgegenüber eine höhere Ausfallsicherheit aufweisen. Zudem unterstützen echte P-to-P-Systeme unterschiedliche Verbindungsarten und tolerieren Netzunterbrechungen.

Ganz allgemein kann eine Anwendung als Peer-to-Peer bezeichnet werden, wenn sie:

1. beliebige Unterbrechungen der Netzanbindung erlaubt,

2. den teilnehmenden Nodes/Clients eine weitgehende Autonomie einräumt.