BT 学习

BT 1.0

• 诞生背景是传统下载方式给用户造成很多困难
  • 在传统下载方式中，一般是把文件由服务器端传送到客户端，例如FTP，HTTP，PUB等等。由于是从一台服务器下载，服务器所提供的带宽是一定的，因而下载人越多速度越慢。但是这样就出现了一个问题，随着用户的增多，对带宽的要求也随之增多，用户过多就会造成瓶颈，而且搞不好还会把服务器挂掉，所以很多的服务器会都有用户人数的限制，下载速度的限制，这样就给用户造成了诸多的不便。
• BT下载原理
  • 与传统下载不同，用BT下载反而是用户越多，下载越快，这是因为BT用的是一种传销的方式来达到共享的。
  • BT 首先在上传端把一个文件分成了Z个部分，甲在服务器随机下载了第N个部分，乙在服务器随机下载了第M个部分，这样甲的BT就会根据情况到乙的电脑上去下载乙已经下载好的M部分，乙的BT就会根据情况到甲的电脑上去下载甲已经下载好的N部分，这样就不但减轻了服务器端的负荷，也加快了用户方（甲乙）的下载速度，效率也提高了，更同样减少了地域之间的限制。比如说丙要连到服务器去下载的话可能才几K，但是要是到甲和乙的电脑上去下载就快得多了。所以说用的人越多，下载的人越多，大家也就越快，BT的优越性就在这里。而且，在你下载的同时，你也在上传（别人从你的电脑上下载那个文件的某个部分），所以说在享受别人提供的下载的同时，你也在贡献。
• **BitTorrent协议 **
  • 与BT下载相比，普通下载原理图普通的HTTP/FTP下载使用TCP/IP协议，BitTorrent协议是架构于TCP/IP协议之上的一个P2P文件传输协议，处于TCP/IP结构的应用层。BitTorrent协议本身也包含了很多具体的内容协议和扩展协议，并在不断扩充中。根据BitTorrent协议，文件发布者发布的文件生成提供一个.torrent文件，即种子文件，简称为“种子”。
    • torrent文件本质上是文本文件，包含Tracker信息和文件信息两部分。
      • Tracker信息：主要是BT下载中需要用到的Tracker服务器的地址和针对Tracker服务器的设置。
      • 文件信息：是根据对目标文件的计算生成的，计算结果根据BitTorrent协议内的B编码规则进行编码。它的主要原理是需要把提供下载的文件虚拟分成大小相等的块，块大小必须为2k的整数次方（由于是虚拟分块，硬盘上并不产生各个块文件），并把每个块的索引信息和Hash验证码写入.torrent文件中；所以，.torrent文件就是被下载文件的“索引”。
• 整个下载流程
  • 下载者要下载文件内容，需要先得到相应的.torrent文件，然后使用BT客户端软件进行下载。
  • 下载时，BT客户端首先解析.torrent文件得到Tracker地址，然后连接Tracker服务器。
  • Tracker服务器回应下载者的请求，提供给下载者其他下载者（包括发布者）的IP。下载者再连接其他下载者，根据.torrent文件，两者分别告知对方自己已经有的块，然后交换彼此的数据。此时不需要其他服务器参与，分散了单个线路上的数据流量，因此减轻了服务器负担。
  • 下载者每得到一个块，需要算出下载块的Hash验证码与.torrent文件中的对比，如果一样则说明块正确，不一样则需要重新下载这个块。这种规定是为了解决下载内容准确性的问题。

BT 2.0 磁力链接

• 诞生背景

  • BT下载速度不够稳定，当中断种时则无法完整下载。从2009年开始，BT下载遭遇到了“更大的困难”——很多的BT服务器被关，不仅很多种子文件无法找到，BT Tracker服务器也断开解析工作，这就使得BT下载成为很大的难题。磁力链接很好地解决了这个问题。磁力链接的问世与大行其道，标志着BT 1.0时代已经过去，BT 2.0 时代已经到来。
    • 其实 BT1.0 时代还是没有完全去中心化，因为它还是需要一个中心服务器去链接机器，虽然传输并不需要机器。

• 磁力链接Demo

  • magnet:?xt=urn:bite:4D9FA761D69964B00DF0B3B0C9C1F968EA6C47D0 &****xt = urn:ed2k:7655dbacff9395e579c4c9cb49cbec0e &dn=bbb_sunflower_2160p_30fps_stereo_abl.mp4 & **tr = **udp%3a%2f%2ftracker.openbittorrent.com%3a80%2fannounce & tr = u dp%3a%2f%2ftracker.publicbt.com%3a80%2fannounce & ws = http%3a%2f%2fdistribution.bbb3d.renderfarming.net%2fvideo%2fmp4%2fbbb_sunflower_2160p_30fps_stereo_abl.mp4
  • 分解一下这个网址：
  • magnet ：协议名。
  • xt ：exact topic的缩写，包含文件哈希值的统一资源名称。BTIH（BitTorrent Info Hash）表示哈希方法名，这里还可以使用ED2K，AICH，SHA1和MD5等。这个值是文件的标识符，是不可缺少的。
  • dn ：display name的缩写，表示向用户显示的文件名。这一项是选填的。
  • tr ：tracker的缩写，表示tracker服务器的地址。这一项也是选填的。
  • ws : webseed的缩写，表示网络种子。

• Tracker服务器和“BT种子”即将双双退役，取而代之的是DHT+ PEX网络和Magnet Link，DHT网络是分布式存在的，所以不存在“被拔线”的问题，而Magnet Link仅是一串字符，所以也不再需要Torrent文件。

  • DHT：DHT是一种分布式存储方法。DHT的作用是找到那些与本机正在下载（上传）相同文件的对端主机（Peer），当然，实现这一过程并不依赖Tracker服务器。在DHT网络中的每个客户端负责一个小范围的路由，并负责存储一小部分数据，从而实现整个DHT网络的寻址和存储。这种信息获取方式保证了整个网络没有单个的中心，即使一个节点下线，依然可以通过其他节点来获取文件，因此也就不需要Tracker服务器来告诉你，其他节点在什么地方。
  • PEX：是Peer Exchange的简写，我们可以将其理解为“节点信息交换”。虽然DHT解决了去中心化的问题，但要在没有“中心协调员”（Tracker）的情况下实现高效寻址，就要借助PEX。PEX所提供的功能有点类似于以前的Tracker服务器，但工作方式却非常不同，我们可以打个比方来说明：
    • 小赵在A班，她不认识B班的小何，也不认识C班的小温，但小赵认识同班的小王，而小王认识B班的小何，也可能还认识C班的小温，或者小王仅认识B班的小何，但小何认识C班的小温，而小温又认识同班的所有同学，结果就是小赵可以“无限”地延伸自己的关系网，不管怎样，总有一条沟通途径可以将这些同学联系在一起，待小赵“认识”了小温后，他们就可以直接沟通了，在P2P世界里，就是进行上传与下载。
  • Magnet links：有网友将其称为磁链。DHT+ PEX解决了BT“寻址”的问题，但是如何告诉BT客户端找（寻）什么又是另外一个问题。在Torrent文件中包含的内容就是用户真正要下载的文件的特征信息，或称为“电子指纹”，BT客户端知道了要找什么，也知道如何去找，于是P2P方式的下载、上传就实现了。

• Note :海盗湾（The Pirate Bay），自称“世界上最大的电信分享网站“，是一个专门存储，分类及搜索电信资源的网站，同时它也运行着世界上最大的BTTracker服务器。