피어 투 피어 아키텍처란 무엇이며 어떻게 작동하나요?

Question

IT Interview Practice · Accepted Answer

## 피어 투 피어란 무엇인가요?

**피어 투 피어(Peer-to-Peer, P2P)는 참여하는 컴퓨터가 데이터나 자원을 받는 역할과 제공하는 역할을 모두 수행할 수 있는 아키텍처입니다.** 각 참여자를 피어라고 합니다.

예를 들어 파일을 내려받는 컴퓨터는 이미 받은 부분을 다른 컴퓨터에 보낼 수 있습니다. 모든 다운로드가 하나의 중앙 서버에서 이루어지는 대신 참여자 사이에서 데이터가 이동합니다.

## P2P 시스템에는 무엇이 필요한가요?

- **피어:** 공통 프로토콜을 사용하는 소프트웨어를 실행하여 데이터를 요청하고, 받고, 제공합니다.
- **피어 탐색:** 새로 참여한 컴퓨터가 연결할 다른 컴퓨터와 필요한 데이터의 위치를 찾도록 돕습니다.
- **교환과 검증:** 데이터를 전송하는 방법과 수신자가 기대한 데이터인지 확인하는 방법을 정의합니다.

P2P 시스템에서도 참여자가 네트워크에 들어오거나 피어를 찾도록 돕는 서버를 사용할 수 있습니다. 이러한 서버가 전송되는 모든 데이터를 반드시 중계하는 것은 아닙니다.

## 파일을 내려받을 때 피어들은 어떻게 협력하나요?

애플리케이션이 파일을 여러 조각으로 나눈다고 가정해 봅시다. 사용자의 컴퓨터는 아직 없는 조각을 가진 피어를 찾고, 여러 피어로부터 서로 다른 조각을 동시에 내려받을 수 있습니다.

조각을 받으면 애플리케이션은 그 내용으로 계산한 값인 해시를 신뢰할 수 있는 출처에서 얻은 파일 메타데이터의 기대 값과 비교합니다. 유효한 조각은 보관하며 다른 피어에게도 공유할 수 있습니다. 모든 조각이 도착하면 애플리케이션이 이를 완전한 파일로 조립합니다.

피어의 연결이 끊어지면 애플리케이션은 같은 조각을 가진 다른 피어를 찾습니다. 해당 조각이 어딘가에 여전히 있어야만 다운로드를 계속할 수 있습니다. P2P에 참여한다는 것만으로 파일의 가용성이 자동으로 유지되지는 않습니다.

## 장점

- **전송 부하 분담:** 여러 피어가 파일을 제공할 수 있으므로 단일 서버가 전송해야 하는 데이터의 양을 줄일 수 있습니다.
- **참여자의 자원 기여:** 컴퓨터는 애플리케이션을 사용하면서 대역폭과 저장된 데이터를 제공할 수 있습니다.
- **더 많은 공급원:** 여러 피어가 같은 콘텐츠를 보유하고 있으면 연결 하나가 끊어져도 다운로드가 반드시 중단되지는 않습니다.

## 한계

- **일정하지 않은 속도와 가용성:** 피어는 느릴 수 있고, 언제든 꺼지거나 네트워크를 떠날 수 있습니다.
- **복잡한 연결 관리:** 라우터와 방화벽이 직접 연결을 차단할 수 있어 연결을 도와주는 기능이나 릴레이가 필요할 수 있습니다.
- **수신 데이터 검증 필요:** 네트워크의 구성원이라는 이유만으로 피어를 신뢰할 수는 없습니다. 해시는 내용이 기대 값과 다른지 감지하지만, 파일이 안전하다거나 발신자에게 공유 권한이 있다는 사실을 증명하지는 않습니다.

## 언제 사용하면 좋을까요?

P2P는 파일 공유, 콘텐츠 배포, 참여자끼리 자원을 교환하는 애플리케이션에 적합합니다. 시스템은 피어의 참여와 이탈을 처리하고 중요한 데이터를 보존할 방법을 제공해야 합니다.

중앙 집중식 관리와 엄격한 데이터 통제가 필요한 비즈니스 웹사이트라면 클라이언트–서버 설계가 구축하고 운영하기 쉬운 경우가 많습니다.

피어 투 피어란 무엇인가요?

P2P 시스템에는 무엇이 필요한가요?

파일을 내려받을 때 피어들은 어떻게 협력하나요?

장점

한계

언제 사용하면 좋을까요?

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