【初心者向け】P2Pとは？P2P通信の仕組みと種類

P2P（ピートゥーピー）とは、Peer – to（2）- peer（ピア・ツー・ピア）（以下、P2Pと呼ぶ）を略した用語です。

peer（ピア）は英単語で、（年齢・地位・能力などが）同等の者という意味です。

P2Pにおけるpeer（ピア）は、

対等の立場で通信を行うノード
対等の立場で通信を行う通信相手

を指します。

ノード（Node）は邦訳すると

結び（目）
【植物, 植物学】節
【天文】交点等々

の意味で使われます。

コンピュータ・ネットワーク界でのノード（Node）とは、ネットワークの

接点
分岐点
中継点等

を指します。

具体的には、コンピュータ・ネットワークを構成する

モデム・ハブ・ブリッジ・スイッチングハブ等のデータ通信機器
IP電話・プリンタ・ホストコンピュータ（ルータ・ワークステーション・サーバ等々）等のデータ端末装置
ノートパソコン・スマートフォン等々の端末装置

といった機器のことを指します。

つまり、P2Pとは複数の端末間で通信を行う際のコンピュータのネットワーク・アーキテクチャの一つという事になります。

アーキテクチャ（architecture）とは

建築様式
構造
構成

という意味です。

コンピュータ分野では

基本設計
設計思想

を指します。

つまり、コンピュータネットワーク・アーキテクチャとは、

コンピュータネットワーク・・コンピュータ同士をつなぐ
アーキテクチャ・・・基本設計

複数のコンピュータを接続する基本設計ということになります。

コンピュータのネットワーク・アーキテクチャでは、P2Pに対置される用語としてクライアントサーバ・モデルがあります。

クライアントサーバ・モデルに関する記事はこちら

クライアントサーバのサーバサイド･三層アーキテクチャ

クライアントサーバのサーバサイド･三層アーキテクチャクライアントサーバとはコンピュータネットワーク・アーキテクチャのうちの一つ構成を指します。クライアント（client）は依頼人顧客という意味で、クライアントサーバにおけるクライア...

この記事では、初心者向けにP2Pの

仕組み・特徴
種類

について、それぞれ説明していきます。

P2Pの仕組み・特徴
1. P2Pの仕組み
2. P2Pの特徴
P2Pの種類

P2Pの仕組み・特徴

日本や韓国・タイ等々の国で頻繁に利用されているスマートフォン・アプリのLINEもP2P通信のネットワーク技術が使われています。

そんなP2Pの

仕組み
特徴

を見ていきましょう。

P2Pの仕組み

ネットワーク・アーキテクチャ上、

クライアントサーバ・モデル
P2Pモデル

は、それぞれ対置される関係にあるため、P2Pモデルの仕組みを説明する際は、クライアントサーバ・モデルと比較する事で、P2Pモデルの理解が深まります。

クライアントサーバ・モデルは、ネットワークに接続されたコンピュータに対し

クライアント
サーバ

とそれぞれ立場・機能を分離しており、一般的に、多数のクライアントに対してサーバが一つです。

クライアントサーバ・モデルでは、

クライアントはサーバとだけ通信が可能
クライアントが他のクライアントと通信する為にはサーバを仲介

一方、P2Pモデルは、

ネットワークに接続されたコンピュータ同士がノードとして対等の立場、機能で直接通信
インターネット基盤であるIPネットワークはIPアドレスさえ分かればどのノードとも通信可能

という仕組みになっています。

	クライアント・サーバ・モデル	P2P・モデル
モデル	中央集権型	自律分散型
システム拡張性	利用者規模に合わせたシステム増強	柔軟なスケーラビリティ
情報の所在	サーバへの情報の集中	情報はネットワーク上に遍在
耐障害性	サーバへのリスクの集中	障害時に他ノードによる代替

スケーラビリティ【scalability】・・・機器やソフトウェア、システムなどの拡張可能性のこと

P2Pの特徴

P2Pモデルの代表的な特徴は大きく分けて

非中央集権
サーバ・コスト削減
耐障害性
スケーラビリティ

の四つになります。

特徴	概要
非中央集権	サーバ依存せずにノード同士が対等な立場で直接通信を行える
サーバ・コスト削減	サーバを必要としない環境を築くことで、・サーバに起因するコスト(機器、管理者の教育、運用・保守) ・サーバ依存が集中することによる管理の負荷・資源集中に伴うリスク等々を削減・軽減可能
耐障害性	ネットワークに接続された1つのノードに障害が起きても、それ以外のノードに影響は及びにくく、分散化による情報の消失・損傷リスクが軽減され、高い耐障害性が実現
スケーラビリティ	ネットワーク利用者の数が急増しても、システムの規模（回線、ハードウェア）増加の必要無し。また、ネットワークでの常時接続利用者のノードの・CPU処理能力・ディスク容量等々の余剰計算機資源を資源として有効に利用可能

P2Pの種類

P2Pモデルのネットワーク構成は目的によって

情報検索方式による類型
データ送受信方式による類型
P2Pアプリケーションによる類型等々

と異なります。

情報検索方式による類型

情報検索方式による類型では、

ピュア・P2P
ハイブリッド・P2P
スーパーノード・P2P

と三つに分ける事が出来ます。

	構成	概要
ピュア・P2P		検索・データ転送などは全てP2P ・自律分散型システム・各ノードはメッシュ状に接続・検索は隣接ノードを経由・検索結果に確実性がない・データ転送が完了しない場合があるメリット・スケーラビリティが高い・自律分散型であり耐障害性が高い・アドホック性が高いデメリット大規模化に伴い、ネットワークへの検索負荷が増大
ハイブリッド・P2P		データ・・・インデックスサーバが保持データ検索・・・各ノードがクライアント・サーバ・モデルのインデックスサーバにデータの所在を問合せデータ転送・・・P2Pで実行メリットシステムの管理・制御が可能デメリットデータ検索はクライアント・サーバ・モデルで・システムの耐障害性が低い・スケーラビリティは、ピュアP2Pに劣る
スーパーノード・P2P		データ検索・保持・・・処理能力の高いノードが実行。一般ノードは、検索情報などを保持しないメリット・ピュア・P2P ・ハイブリッド・P2P　両方のメリットを併せ持つデメリットデータ検索・保持の分散化等の実装が困難

データ送受信方式による類型

データ送受信方式による類型では、

ノード中継・モデル
ピュア・P2P

と二つに分ける事が出来ます。

	検索方式	データ送受信方式	メリット	デメリット
ノード中継・モデル	・ピュア・P2P ・ハイブリッド・P2P ・スーパーノード・P2P の検索方式に依存しない	ノードを中継に使用	・冗長経路を持てる・中継するノードにはキャッシュが残り、分散ダウンロードが可能	・中継するノードに負荷がかかる・P2Pルーティングの実装が必要
ピュア・P2P	・ピュア・P2P ・ハイブリッド・P2P ・スーパーノード・P2P の検索方式に依存しない	ノード間で直接通信	・他のノードに負荷がかからない・複雑なP2Pルーティング技術が不要	・冗長経路を持てない