下載，是我們網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中非常普遍的一項用能。也是網(wǎng)絡(luò)分享資源的一種方式。那么在這里我們來對BitTorrent協(xié)議的下載技術(shù)進行一下介紹。相信說起這個BitTorrent大家肯定不會有所陌生的。

Bittorrent

Bittorrent已經(jīng)成為最為流行的P2P軟件,在2004年6月的Cachelogic的一份測試是報告中提到Bittorrent的數(shù)據(jù)流量已經(jīng)占到整個P2P數(shù)據(jù)流量的52%｡與其他傳統(tǒng)P2P軟件如Gnutella,Fasttrack不同,Bittorrent只是一個純粹的文件下載協(xié)議,并提供搜索功能,所以往往資源的獲取要跟其他一些應(yīng)用結(jié)合起來,比如說發(fā)布Bittorrent種子信息的網(wǎng)站如5Q､或者是網(wǎng)絡(luò)搜索引擎如百度､google等｡

Bittorrent工作原理

Bittorrent的工作原理其實很簡單,他就是將一份數(shù)據(jù)分隔成256K大小的數(shù)據(jù)分組,并在Bittorrent 網(wǎng)絡(luò)中一群用戶相互協(xié)作完成這些數(shù)據(jù)的分發(fā),用戶參與數(shù)據(jù)分發(fā)的信息已文件的形式存儲,一般可以通過web網(wǎng)站獲取這些信息｡但是實際數(shù)據(jù)傳輸依靠的不是Http協(xié)議,而是由專門的P2P協(xié)議來完成,這些對于用戶都是透明的｡

普通的HTTP/FTP下載使用TCP/IP協(xié)議,BitTorrent協(xié)議是架構(gòu)于TCP/IP協(xié)議之上的一個P2P文件傳輸協(xié)議,處于TCP/IP結(jié)構(gòu)的應(yīng)用層｡ BitTorrent協(xié)議本身也包含了很多具體的內(nèi)容協(xié)議和擴展協(xié)議,并在不斷擴充中｡

根據(jù)BitTorrent協(xié)議,文件發(fā)布者會根據(jù)要發(fā)布的文件生成提供一個.torrent文件,即種子文件,也簡稱為“種子"｡ .torrent文件本質(zhì)上是文本文件,包含Tracker信息和文件信息兩部分｡Tracker信息主要是BT下載中需要用到的Tracker服務(wù)器的地址和針對Tracker服務(wù)器的設(shè)置,文件信息是根據(jù)對目標文件的計算生成的計算結(jié)果根據(jù)BitTorrent協(xié)議內(nèi)的B編碼規(guī)則進行編碼｡它的主要原理是需要把提供下載的文件虛擬分成大小相等的塊,塊大小必須為2k的整數(shù)次方(由于是虛擬分塊,硬盤上并不產(chǎn)生各個塊文件),并把每個塊的索引信息和Hash驗證碼寫入.torrent文件中;所以,.torrent文件就是被下載文件的“索引"｡

下載者要下載文件內(nèi)容,需要先得到相應(yīng)的.torrent文件,然后使用BT客戶端軟件進行下載｡

下載時,BT客戶端首先解析.torrent文件得到Tracker地址,然后連接Tracker服務(wù)器｡Tracker服務(wù)器回應(yīng)下載者的請求,提供下載者其他下載者(包括發(fā)布者)的IP｡下載者再連接其他下載者,根據(jù).torrent文件,兩者分別對方告知自己已經(jīng)有的塊,然后交換對方?jīng)]有的數(shù)據(jù)｡此時不需要其他服務(wù)器參與,分散了單個線路上的數(shù)據(jù)流量,因此減輕了服務(wù)器負擔｡

下載者每得到一個塊,需要算出下載塊的Hash驗證碼與.torrent文件中的對比,如果一樣則說明塊正確,不一樣則需要重新下載這個塊｡這種規(guī)定是為了解決下載內(nèi)容準確性的問題｡

一般的HTTP/FTP下載,發(fā)布文件僅在某個或某幾個服務(wù)器,下載的人太多,服務(wù)器的帶寬很易不勝負荷,變得很慢｡而BitTorrent協(xié)議下載的特點是,下載的人越多,提供的帶寬也越多,種子也會越來越多,下載速度就越快｡而有些人下載完成后關(guān)掉下載任務(wù),提供較少量數(shù)據(jù)給其他用戶,為盡量避免這種行為,在非官方BitTorrent協(xié)議中存在超級種子的算法｡這種算法允許文件發(fā)布者分幾步發(fā)布文件,發(fā)布者不需要一次提供文件所有內(nèi)容,而是慢慢開放的下載內(nèi)容的比例,延長下載時間｡此時,速度快的人由于未下載完必須提供給他人數(shù)據(jù),速度慢的人有更多機會得到數(shù)據(jù)｡