P2P如何自行扩展
在本文中，我们将讨论客户端-服务器和点对点的概述，并在示例的帮助下理解两者，并将讨论 P2P 如何在这两种情况下自行扩展。让我们一一讨论。
概述 ：
要了解点对点如何扩展以及为什么它在某些方面优于客户端-服务器架构，让我们首先了解什么是客户端-服务器。
客户端-服务器：
将服务器视为源，将客户端视为接收器。无论接收者想要什么，它都可以询问来源，并且在大多数情况下，来源都会回复。但是，如果任何其他接收者（客户端）询问，该接收者将无法回复相同的查询。所以这里的源（服务器）只处理来自不同客户端的所有这些查询。现在，客户要求的这些东西不一定只是一些文本，而是可能是 GB 的大文件。现在事情会变得有点有趣。让我们尝试借助一些图形来理解。
这会有一点帮助
例子 -
- 假设有 n 个客户端，每个客户端同时需要一个大小为 F 位的文件（为简单起见），该文件位于服务器上。服务器上传文件的速度比方说 Uₛ 位/秒（U 下标 s）。因此，服务器将上传 n × F 位，因为它将同时上传到每个连接的链接。
So, under ideal condition time taken = (n × F / Uₛ) sec...... equation-1- 上面我们讨论了服务器在每个连接的链接上上传所需的时间。但是如果服务器的上传速度不是问题，而是客户端的下载速度怎么办。让我们再次使用一些图形。
同上，增加客户端下载速度
- 现在假设服务器的上传速度已经足够了。现在所花费的时间将由客户端下载速度（在我们的图表中表示为 d₁、d₂、d₃、....dₙ）决定，以精确到下载速度的最小值。
i.e. Dₘᵢₙ = min (d₁, d₂, d₃, ….dₙ)- 要下载 F 位大小的文件，下载速度最慢的客户端（最慢）将
Take time = (F/Dₘᵢₙ) sec……………...equation-2- 现在，这两个观察将帮助我们减少从服务器到客户端分发文件所需的时间。
Distribution time for client-server
(D ꜀₋ₛ) ≥ max {n × F / Uₛ, F/Dₘᵢₙ}sec.
This means max
{n × F / Uₛ, F/Dₘᵢₙ}
will give the lower bound.- 或者换句话说，我们可以说文件分发到所有客户端的最短时间不会小于 {n × F / Uₛ, F/Dₘᵢₙ} 的最大值。
- 从这里我们可以得出一个结论，分发文件所需的时间将随着同时下载文件的客户端数量线性增加，由 (n × F/ Uₛ) 给出。因此，如果说某天有 100 人同时下载同一个文件需要 t 时间，而如果在另一天有 1000 人，则需要 10 × t 时间（或更多）。
点对点：
如果您了解客户端-服务器架构，那么这并不难。我们这里也有一个服务器，它启动一个新的连接。现在再一次，让我们使用一个图形来让事情更清楚。
对等架构
例子 -
- 从上面我们可以看到，在点对点中，每个客户端也与其他一些客户端连接，这显然表明它们也可以在彼此之间共享，这与客户端-服务器中所说的相反，每个客户端都从服务器请求文件.客户端，这里我们也称为对等点（对等点和客户端可以互换使用），看起来它们也可以作为服务器工作，通过将接收到的数据发送给其他对等点来解决一些流量，否则这些流量只能由服务器端处理。此外，U₁、U₂、... Uₙ 显示这些对等方的上传速度。
- 从文件开始，该文件再次位于服务器上，服务器仅将每个位发送一次到链接中（在理想条件下）。所以，我们可以说，从这一端开始的最小分发时间将是（F/Uₛ）（至少不小于这个）……（3）
- 现在再次下载速度最慢的对等点无法在小于 (F/Dₘᵢₙ) ....(4) 内获得所有 F 位文件
- 最后观察总上传速度，这将是服务器的上传速度以及每个连接的单个对等点的上传速度。
- 即 Uₜₒₜₐₗ = Uₛ + U₁ + U₂+…。 + Uₙ 整个系统要上传的组合文件大小也将再次为 n × F 位，因此每个对等方都会收到该文件的一份副本。这个分发时间不会小于 (n × F / Uₜₒₜₐₗ)….(5)
- 现在，将观察 3,4 和 5 放在一起
Distribution time(Dₚ₂ₚ) ≥ max {F/ Uₛ, F/Dₘᵢₙ, n × F / Uₜₒₜₐₗ}.- 进一步比较两种架构，让我们将每个架构的最小分发时间等于它们的下限
i.e. D ꜀₋ₛ = max {n x F / Uₛ , F/Dₘᵢₙ} - for client server
Dₚ₂ₚ = max {F/ Uₛ, F/Dₘᵢₙ, n x F / Uₜₒₜₐₗ} - for peer to peer- 为简单起见，让我们再次开始做一些假设——如果 Dₘᵢₙ 足够大并且在对等情况下 Uₛ 足以非常快速地将整个文件上传到链接中，则它不是问题。现在，如果我们在对等点（客户端）的数量和最小分发时间之间绘制图表，我们将得到类似
客户端-服务器与点对点
- 现在从上图中我们可以观察到，随着对等点数量的增加，客户端服务器中的最小分发时间线性增加，而在对等点数量增加的对等点中，它本身正在扩展。此外，我们还可以在客户端服务器中观察到最小分发时间是无界的，而在 p2p 的情况下，曲线是有界的，即无论有多少对等点，它都不会超过该限制。 p2p 中的这种可扩展性是由于对等方同时是消费者和再分发者。
参考 ：
我用来参考的书 - “Computer Networking a Top-Down Approach” -6th edition by James F. Kurose 和 Keith W. Ross。