BitTorrent 工作原理

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谁不喜欢文件瞬间下载完成呢? Yuri_Arcurs / Getty Images

BitTorrent 是一种协议,能够以最少的互联网带宽快速下载大文件。它免费使用,不含任何间谍软件或弹出广告。

与其他下载方法不同,BitTorrent 通过收集您所需文件的各个片段,并同时从已经拥有这些片段的人那里下载,从而最大限度地提高传输速度。这个过程使得视频和电视节目等热门且非常大的文件下载速度远超其他协议。

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在本文中,我们将探讨 BitTorrent 的工作原理以及它与其他文件分发方法的不同之处。此外,您还将了解如何使用 BitTorrent,以及这种创新的互联网文件服务方式未来可能的发展。

传统客户端-服务器下载

要了解 BitTorrent 的工作原理以及它与其他文件服务方法的不同之处,让我们先来看看从网站下载文件时会发生什么。它的工作原理大致如下:

  • 您打开一个网页,点击链接将文件下载到您的计算机。
  • 您计算机上的网页浏览器软件(即客户端)告诉服务器(一台存储网页和您想下载文件的中心计算机)将文件副本传输到您的计算机。
  • 传输由协议(一组规则)处理,例如 FTP(文件传输协议)或 HTTP(超文本传输协议)。
客户端-服务器下载过程

传输速度受多种变量影响,包括协议类型、服务器上的流量以及正在下载文件的其他计算机数量。如果文件既大又受欢迎,服务器的负载就会很大,下载速度也会很慢。

有关 Web 服务器和传统客户端-服务器下载的更多信息,请参阅Web 服务器工作原理

接下来,我们将探讨点对点共享与此过程有何不同。

点对点文件共享

Gnutella 的点对点下载过程

点对点文件共享不同于传统的文件下载。在点对点共享中,您使用软件程序(而不是您的网页浏览器)来定位拥有您所需文件的计算机。因为这些计算机是像您一样的普通计算机,而不是服务器,所以它们被称为对等方。这个过程的工作原理如下:

  • 您在计算机上运行点对点文件共享软件(例如,Gnutella 程序),并发出下载您所需文件的请求。
  • 为了定位文件,该软件会查询连接到互联网并运行文件共享软件的其他计算机。
  • 当软件找到一台其硬盘驱动器上存有您所需文件的计算机时,下载就开始了。
  • 其他使用文件共享软件的人可以从您的计算机硬盘驱动器中获取他们想要的文件。

文件传输负载在交换文件的计算机之间分配,但文件搜索以及从您的计算机到其他计算机的传输可能会造成瓶颈。有些人下载文件后立即断开连接,不允许其他人从其系统中获取文件,这被称为吸血(leeching)。这限制了软件可以搜索所需文件的计算机数量。

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有关文件共享和点对点下载的更多信息,请参阅Gnutella 工作原理Kazaa 工作原理

BitTorrent 的作用

BitTorrent 的点对点下载过程

与其他一些点对点下载方法不同,BitTorrent 是一种将部分文件跟踪工作卸载到中央服务器(称为追踪器tracker)的协议。另一个不同之处在于它使用了以牙还牙(tit-for-tat)原则。这意味着为了接收文件,您必须分享文件。这解决了吸血问题——这也是开发者Bram Cohen的主要目标之一。使用 BitTorrent,您与他人分享的文件越多,您的下载速度就越快。最后,为了更好地利用可用的互联网带宽(数据传输的管道),BitTorrent 可以同时从多台计算机下载您所需文件的不同片段。

它的工作原理如下:

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  • 您打开一个网页,点击所需文件的链接。
  • BitTorrent 客户端软件与追踪器(tracker)通信,以查找运行 BitTorrent 并拥有完整文件(种子(seed)计算机)以及拥有文件部分内容(通常正在下载文件的对等方)的其他计算机。
  • 追踪器会识别出(swarm),即拥有全部或部分文件并正在发送或接收文件的已连接计算机。
  • 追踪器帮助客户端软件与群中的其他计算机交换您所需文件的片段。您的计算机同时接收文件的多个片段。
  • 如果您在下载完成后继续运行 BitTorrent 客户端软件,其他人可以从您的计算机接收 .torrent 文件;您的未来下载速度会提高,因为您在“以牙还牙”系统中排名更高。

同时下载文件的片段有助于解决其他点对点下载方法中的一个常见问题:对等方的上传速度远低于下载速度。通过同时下载多个片段,整体速度大大提高。参与群的计算机越多,文件传输发生的速度就越快,因为每个文件片段的来源越多。因此,BitTorrent 特别适用于大型热门文件。

安装和配置 BitTorrent

要使用 BitTorrent 进行文件下载,您需要安装 BitTorrent 客户端软件。您可能还需要调整您的防火墙网络路由器(如果您使用它们)以接受 BitTorrent 文件。我们将为您提供所有入门详情。但首先,以下是步骤概述:

  1. 下载并安装 BitTorrent 客户端软件。
  2. 检查并配置防火墙和/或路由器以支持 BitTorrent(如果适用)。
  3. 查找要下载的文件。
  4. 下载并打开 .torrent 指针文件。
  5. 让 BitTorrent 发送和接收文件片段。
  6. 下载完成后保持连接,以便与他人共享您的 .torrent 文件。

下载 BitTorrent 客户端软件

BitTorrent 是开源软件,这意味着该程序免费提供给您和软件开发人员使用(请参阅“开源”是什么意思?)。因此,一些开发者创建了他们自己的 BitTorrent 软件版本,您可以从多种客户端程序中选择。(注意:本文假设您使用的是官方版本。如果您想尝试不同的客户端,请参阅Brian 的 BitTorrent 常见问题与指南以获取列表。)

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首先,请访问BitTorrent.com,点击与您的操作系统匹配的客户端软件链接。下载客户端软件后,双击桌面图标进行安装。安装程序很快,完成后会显示此窗口:

您还将看到 Bram Cohen 的网页,您可以在那里捐款支持 BitTorrent 的开发。Cohen 先生免费为用户和其他开发者开发和分发 BitTorrent 作为开源软件。

检查并配置防火墙

如果您的计算机上安装了防火墙,若将其配置为允许 BitTorrent 文件传输的开放路径,您将获得更快的下载速度。防火墙通过阻止未经授权访问计算机端口来保护您的系统。端口是互联网通信进出您计算机的方式。端口有编号,每种通信类型都有一个标准端口号。请参阅Web 服务器工作原理以了解更多信息。

BitTorrent 还使用特定的端口号,通常是 6881 到 6889 端口。由于防火墙默认会阻止这些端口,您需要配置防火墙以接受此传入流量,才能接收 .torrent 文件。您可能还需要为 6881 到 6889 端口启用计算机 IP 地址的端口转发,以便其他 BitTorrent 计算机能够找到您。由于每种产品都是独一无二的,请查看您的防火墙/路由器的文档或产品网站,以获取完成这些任务的具体说明。您还可以访问PortForward.com寻求帮助。

一旦您完成所有设置,您可能就会想寻找一些文件来下载。接下来,我们将讨论在哪里查找以及下载所找到内容的法律影响。

查找和下载 Torrent 文件

设置好计算机后,您就可以下载 .torrent 文件了。您可以使用互联网搜索引擎搜索“.torrent”一词,以找到提供 BitTorrent 文件的网站。还有一些专门用于 BitTorrent 文件搜索的网站,包括isoHuntTorrentSpy。其他直接提供 BitTorrent 文件的网站包括用于可共享音乐的bt.etree.org、用于音乐、视频和书籍的Legal Torrents,以及用于近期电视节目的BT on EFnet

当您找到所需文件时,右键点击 .torrent 链接,选择“目标另存为”,并将文件保存到您计算机上方便的位置,例如 Windows 桌面。这个 .torrent 文件是您所需实际文件的指针,它会很快下载完成。接下来,双击您保存到计算机上的 .torrent 文件。BitTorrent 客户端软件将显示并开始下载过程:

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如前所述,发送/接收群中的计算机越多,下载过程就越快。如果您的群中只有少数几台计算机正在下载文件,传输速度将相对较慢。

下载完成后,请保持 BitTorrent 客户端软件处于打开状态,以便其他对等方可以从您的计算机下载 .torrent 文件。*

使用 BitTorrent 的对等方只能从您的计算机下载 .torrent 文件。一旦您拥有文件的完整副本,您的计算机就会成为该文件的潜在种子——只要您仍在运行该软件。分享您拥有的文件将使您未来的 BitTorrent 下载速度更快。您可以让客户端软件运行几个小时或通宵。* 完成后只需关闭软件即可。

法律影响 与其他点对点软件类似,BitTorrent 可用于下载受版权保护的材料。由于 BitTorrent 处理大文件的能力非常出色,它在下载视频文件方面尤其受欢迎。美国电影协会提起了无数诉讼,导致至少许多高流量的 .torrent 下载网站关闭。

BitTorrent 本身的使用是完全合法的。然而,当您选择下载文件时,您有责任确保该文件不受版权保护。BitTorrent 下载并非匿名——关于您计算机 IP 地址和您下载文件的信息可以追溯到您。

尽管受版权保护材料的发布者不当使用 BitTorrent,但 BitTorrent 程序本身是合法且创新的。凭借以牙还牙等新增功能和开源理念,BitTorrent 很可能在作为下一代文件服务软件的桥梁的同时,建立自己的传奇。

有关 BitTorrent 及相关主题的更多信息,请查看下一页的链接。

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来源

  • Bram Cohen 的 BitTorrent 网站 http://www.bittorrent.com
  • Brian 的 BitTorrent 常见问题与指南 http://dessent.net/btfaq/
  • Gnutella 工作原理
  • BitTorrent 调整 http://userpages.umbc.edu/~hamilton/btclientconfig.html
  • etree http://bt.etree.org
  • BitTorrent 101, About.com. http://netforbeginners.about.com/od/peersharing/a/torrenthandbook.htm
  • “文件共享的新面孔。”《纽约时报》,2004 年 2 月 12 日。
  • “BitTorrent 效应。”《连线》杂志,2005 年 1 月。