Conceptos básicos
Identificación de ficheros
Todos los ficheros tienen un valor de hash. Este hash es una combinación de números y letras que son capaces de identificar de forma única a un fichero. Un fichero puede tener múltiples nombres, pero esto no cambia su valor de hash. Esto permite que cada usuario encuentre todas las fuentes para un fichero en particular sin importar que alguien le haya cambiado el nombre al mismo.
Además, los ficheros se separan en partes de 9,28 MB. Cada parte a su vez también tiene un valor de hash. Por ejemplo un fichero de 600 MB contiene 65 partes, entonces a cada una de las partes se le asigna un valor de hash, y el hash del fichero se obtiene a partir de los hash de estas partes, para de esta forma poder compartir el fichero en las redes.

Identificación de otros clientes
Como el hash de los ficheros, cada usuario en la red obtiene un hash de usuario único y permanente (no confundir con el ID). Esta identificación de usuario se halla protegida mediante un algoritmo de encriptación de clave pública para evitar usos incorrectos.

Descargando datos
Es importante entender que las descargas en el eMule no se ven afectadas por la elección de la red. La topología de la red (con o sin servidores) sólo afecta al método de búsqueda de ficheros y de clientes que sean fuentes para tus descargas.
Una vez que se encuentra a una fuente, tu cliente contacta con ella. La fuente entonces le reserva un puesto en su cola para esa descarga, cuando alcanzas la primera posición en su cola tras haber esperado apropiadamente entonces puedes descargar de él.

Red clásica eD2k basada en servidores
Conectando a la red
El elemento clave de esta red son los servidores eD2k. Cada cliente se debe conectar a un servidor para poder entrar en la red.
Cuando conectas tu cliente a un servidor, el servidor comprueba si otros clientes van a poder conectarse directamente contigo. Si es así, el servidor le asigna a tu cliente lo que se llama una "Id alta". Si la comunicación se encuentra bloqueada, entonces el servidor te asigna una "Id baja".
Una vez que se te ha asignado la ID, eMule mandará la lista de tus ficheros compartidos al servidor. El servidor añade los datos sobre los archivos que le has enviado a su base de datos.

Buscando ficheros
Una vez que te has conectado a la red, el cliente puede buscar ficheros basándose en palabras clave. Una búsqueda puede ser bien local o global. Si es local (busca sólo en el servidor en el que estás conectado) las búsquedas son más rápidas, pero pueden ofrecer menos resultados. Si la búsqueda es global (busca todos los servidores de la red), le costará más pero obtendrás más resultados. Cada servidor busca las palabras en su base de datos local y devuelve una lista con los nombres de los archivos (y sus valores de hash) que se ajustan a esa búsqueda.

Encontrando fuentes para los ficheros
Las descargas se pueden añadir mediante la función de búsqueda del eMule o a través de enlaces eD2k ofrecidos en muchas webs.
Una vez que están en tu lista de descargas, eMule primero contacta con el servidor al que estás conectado y posteriormente al resto de los servidores de la red buscando fuentes para esa descarga en particular. El servidor busca ese hash en su base de datos y devuelve los clientes que él sabe que poseen dicho fichero.
Solo pueden ser fuentes válidas aquellos clientes que hayan descargado al menos una parte entera (9,28 MB) del fichero (la Última parte puede tener un tamaño menor).

Red sin servidores Kademlia
Conectando a la red
Lo único necesario para poder conectar a esta red es la dirección IP y el puerto de cualquier otro cliente eMule que ya esté conectado. Esto es lo que se llama "Autoarranque" (bootstrap).
Las direcciones IP pueden incluirse:
> Manualmente, introduciendo la dirección IP y puerto de un cliente en la casilla destinada a ello en la ventana Kad.
> Desde una URL que apunte hacia un fichero nodes.dat, descargando así una lista de contactos Kad (0.49a+).
> A traves de la opción "De Clientes conocidos", proporcionados mediante la red ed2k.
> Mediante el fichero nodes.dat
- de una sesión previa, donde se guardaron los contactos kad al finalizar la anterior sesión.
- del instalador de la version >=0.49b que incluye dicho fichero, pensado para nuevos usuarios que nunca antes conectaron a esta red.
Más información aquí.
Una vez que el cliente se ha conectado a la red, el cliente consulta con otros clientes para ver si pueden conectarse directamente con él sin problemas. Este proceso es muy similar a la comprobación de ID alta/baja de los servidores. Si pueden contactarte sin problemas se te asigna una ID (similar a una ID alta) y se dice que tienes un estado "abierto". Si no pueden contactar contigo entonces se te asigna un estado "Tras cortafuegos". Desde la versión v.44a en adelante, la red Kademlia soporta un Mediador para los usuarios tras un cortafuegos (firewall). Los Mediadores son otros clientes de Kademlia que tienen estado abierto y actúan como punto de contacto para aquellos usuarios que están tras cortafuegos y por tanto no son accesibles directamente.

Búsquedas en Kademlia
En esta red no importa lo que busques. Da igual que sea una búsqueda de archivos, de fuentes para una descarga o bien de otros usuarios, todas funcionan de una forma similar.
No existen servidores que hagan un seguimiento de los clientes y los ficheros que comparten, por lo que es una labor que la hace cada cliente que se conecta a la red - en esencia, cada cliente es un pequeño servidor.
Dado que cada cliente es identificado de forma única mediante un valor de hash, la idea de Kademlia es asociar una cierta "responsabilidad" en base a ese hash. Cada cliente de la red Kademlia trabaja como un servidor para ciertas palabras clave o fuentes. El hash del cliente determina dichas palabras o fuentes.
Por tanto el objetivo de cualquier búsqueda es encontrar a aquellos clientes que tienen la responsabilidad para el término de búsqueda actual. Esto se consigue mediante un cálculo complejo acerca de la posible distancia al cliente destino y preguntando a otros clientes cual será la ruta más corta hasta él.

Resumen
Ambas redes tienen un concepto totalmente distinto de conseguir lo mismo: Buscar ficheros y buscar fuentes para los ficheros. El principal objetivo de la red Kademlia es ser totalmente independiente de los servidores y facilitar la escalabilidad. Los servidores sólo pueden aceptar un cierto número de clientes y si un servidor grande deja de funcionar la red se resiente gravemente.
Kademlia es una red autoorganizativa y se ajusta a sí misma para obtener el mejor rendimiento posible en base al número de usuarios y la calidad de sus conexiones. Por tanto es más resistente a daños a gran escala en la red.

Se aplica a la versión 0.49b+