P2P キャッシュ

ピアツーピア キャッシュ( P2P キャッシュ) は、インターネット サービス プロバイダー(ISP)がピアツーピア(P2P) ネットワーク経由で配信されるコンテンツを高速化し、関連する帯域幅コストを削減するために使用するコンピュータ ネットワークトラフィック管理テクノロジです。

P2Pキャッシュは、 ISP が Web ( HTTP ) コンテンツを高速化するために長年使用してきたコンテンツ キャッシュと原理的に似ています。P2P キャッシュは、ISP のネットワークに流入する人気コンテンツを一時的に保存します。加入者が要求したコンテンツがキャッシュから入手できる場合、キャッシュは一時ストレージから要求を満たし、高価なトランジット リンクを介したデータ転送を排除して、ネットワークの混雑を軽減します。このアプローチでは、P2P システムが著作権を侵害するファイルを共有するため、ISP が法律に違反する可能性があります。^[1]

P2Pコンテンツは、 Zipfのような分布を反映した高い再利用パターンを持っているため、キャッシュによく反応します。 ^{[2] [3] [4]} P2Pコミュニティには、ファイルのどの部分を複数回要求するかを決定するさまざまなZipfパラメータ^[4]があります。たとえば、あるP2Pコミュニティはコンテンツの75%を複数回要求するかもしれませんが、別のP2Pコミュニティは10%だけを要求するかもしれません。

一部のP2Pキャッシュデバイスは、 YouTube、Facebook、RapidShare、MegaUpload、Google、AOL Video、MySpaceなどのWebビデオ共有サイトからのHTTPビデオストリーミングトラフィックを高速化することもできます。 ^[5]

P2P キャッシュでは、専用の通信ハードウェア、ディスク ストレージ、および関連ソフトウェアを使用して、P2P データ用のキャッシュまたは一時ストレージ スペースを作成します。このキャッシュは、ISP ネットワークに配置され、インターネット トランジット リンクと同じ場所に置かれるか、主要な集約ポイントまたは各ケーブル ヘッドエンドに配置されます。

P2P キャッシュが確立されると、ネットワークは P2P トラフィックを透過的にキャッシュにリダイレクトします。キャッシュはファイルを直接提供するか、リクエストをリモート P2P ユーザーに渡すと同時に、次のユーザーのためにそのデータをキャッシュします。キャッシュがどの程度有益であるかは、ISP の顧客のコンテンツへの関心がどの程度類似しているかによって異なります。P2P システムで共有されるコンテンツ数は Web に比べて比較的少なく、ユーザーの意味的、地理的、組織的な関心^[4]により、 P2P での共有率は HTTP/Web キャッシュよりも大幅に高くなる可能性があります^{[引用が必要]}。

P2P キャッシュは、通常、ディープ パケット インスペクション(DPI)と呼ばれるネットワーク トラフィック軽減テクノロジと連携して動作します。DPI テクノロジは、サービス プロバイダーがネットワーク上でどのようなトラフィックが流れているかを把握し、それを分離して最も効率的に配信できるように処理するために使用されます。DPI 製品は P2Pパケットを識別してP2P キャッシュ システムに渡し、トラフィックをキャッシュして高速化できるようにします。

Peerapp Ltd.は、2000年に出願されたP2Pキャッシュ技術に関する 最初の特許^{[6]を保有しています。}

2008年には、ピアツーピアトラフィックが全インターネットトラフィックの50％を占めると推定され、2008年から2013年の間に4倍になり、月間3.3エクサバイト（月間DVD5億枚に相当）に達すると予想されていました。^[7]ただし、この傾向はなくなり、2016年までに世界のP2Pトラフィックは減少し始め、2016年から2021年の間に6％の減少を示しています。^[8]これらの統計は、 （現時点では）データ配信に集中型アーキテクチャを使用していたビデオオンデマンドサービスの普及によって説明できるかもしれません。

P2P トラフィックの増加は ISP にとって問題を引き起こしています。ネットワークが P2P トラフィックで飽和状態になり、他の種類のインターネット使用に混雑が生じる可能性があります。P2P トラフィックのコストは、一般的に販売されている帯域幅の定額パッケージのため、ISP がこれらの顧客から得る収益の額と不釣り合いです。P2P トラフィックによってすべての加入者のサービスが低下しないようにするために、ISP は通常、次の 3 つの選択肢に直面します。

• 追加の帯域幅と機器に投資してください。残念ながら、P2P アプリケーションは本質的に利用可能な帯域幅をすべて消費する傾向があるため、帯域幅を増やすだけでは問題が解決しないことがよくあります。
• より厳格なバイト キャップ、ポリシー、またはP2P トラフィック シェーピングを実装して、P2P トラフィックの速度を制限します。問題は、特に暗号化 ( BitTorrent プロトコル暗号化など) の導入により、P2P パケットの識別がますます困難になっていることです。トラフィック シェーピングは、否定的な評判や顧客の反応を生み出す可能性もあります。
• P2P キャッシュの形式を実装します。

キャッシュにより、重要なインターネット リンクの帯域幅需要が解放され、すべてのユーザーのエクスペリエンスが向上します。P2P ユーザーの場合はキャッシュの使用によりファイル共有が改善され、非 P2P ユーザーの場合は P2P トラフィックによる混雑が解消されたネットワークでパフォーマンスが向上します。

P2P キャッシングを最初に採用したのは、アジア、環太平洋地域、ラテンアメリカ、カリブ海地域、中東の ISP です。これらの地域の加入者は P2P ネットワークのヘビー ユーザーであり、国際トランジット リンクの費用のため、P2P データを処理するための追加の帯域幅を提供するのに非常にコストがかかります。

P2P キャッシュは、特にブロードバンド加入者の間で P2P コンテンツの人気が高まり、BBC などの主流コンテンツ プロバイダーがコンテンツ配信戦略として P2P を採用するにつれて、世界中の ISP やMSO (マルチ システム オペレーター) にとってますます重要なテクノロジになると予想されています。

• PeerApp UltraBand メディア キャッシュ ソフトウェア
• Corelli ^{[9]は、複数のピア間で分散的に動作するコミュニティベースのP2Pキャッシュシステムです。これにより、}ワイヤレスアドホックネットワークなど、固定のキャッシュインフラストラクチャを持たない環境でもキャッシュサービスを実現できます。
• コミュニティキャッシングは、構造化（DHTベース）P2Pシステム向けの、P2Pコミュニティの関心を考慮した分散キャッシングソリューションです。P2Pコミュニティの分離によるオーバーヘッドや、複数のコミュニティからのコンテンツの集約によるコンテンツ人気の低下を軽減します。^[4]