Jak funguje BitTorrent?

BitTorrent podle studie z roku 2012 spotřebovává 12% celkového internetového provozu v Severní Americe a 36% celkového provozu v asijsko-pacifickém regionu. Je tak populární, že nový „Copyright Alert System“ cílí pouze na provoz BitTorrent.

BitTorrent může být populárně známý jako metoda pirátství, ale není to jen pro piráty. Je to užitečný, decentralizovaný protokol typu peer-to-peer se značnými výhodami oproti jiným protokolům v mnoha situacích.

Tento článek vám pomůže pochopit, jak funguje protokol BitTorrent a proč nejde jen o nástroj pirátství. Dříve jsme vysvětlili, jak začít s BitTorrentem.

Jak funguje BitTorrent

Když si stáhnete webovou stránku, jako je tato, váš počítač se připojí k webovému serveru a stáhne data přímo z tohoto serveru. Každý počítač, který stáhne data, jej stáhne z centrálního serveru webové stránky. Takto funguje velká část provozu na webu.

BitTorrent je protokol typu peer-to-peer, což znamená, že počítače v „roji“ BitTorrent (skupina počítačů stahujících a odesílajících stejný torrent) přenášejí data mezi sebou bez nutnosti centrálního serveru.

Počítač se tradičně připojí k roji BitTorrent načtením souboru .torrent do klienta BitTorrent. Klient BitTorrent kontaktuje „sledovače“ uvedeného v souboru .torrent. Sledovač je speciální server, který sleduje připojené počítače. Sledovač sdílí své IP adresy s ostatními klienty BitTorrent v roji, což jim umožňuje vzájemné připojení.

Po připojení klient BitTorrent stáhne kousky souborů v torrentu po malých částech a stáhne všechna data, která může získat. Jakmile má klient BitTorrent nějaká data, může začít nahrávat tato data do dalších klientů BitTorrent v roji. Tímto způsobem každý, kdo stahuje torrent, také nahrává stejný torrent. Tím se zrychluje rychlost stahování všech. Pokud 10 000 lidí stahuje stejný soubor, nevytváří to na centrální server velký důraz. Místo toho každý stahovač přispívá šířkou pásma nahrávání k dalším stahovačům a zajišťuje, že torrent zůstane rychlý.

Důležité je, že klienti BitTorrent ve skutečnosti nikdy nestahují soubory ze samotného trackeru. Sledovač se účastní torrentu pouze sledováním klientů BitTorrent připojených k roji, nikoli ve skutečnosti stahováním nebo nahráváním dat.

Pijavice a secí stroje

Uživatelé stahující se z roje BitTorrent jsou běžně označováni jako „leechers“ nebo „peers“. Uživatelé, kteří zůstanou připojeni k roji BitTorrentu i poté, co si stáhli celý soubor, čímž přispívají více svou šířkou pásma pro nahrávání, aby ostatní lidé mohli pokračovat ve stahování souboru, jsou označováni jako „seeders“. Aby byl torrent ke stažení, musí se jeden secí stroj - který má úplnou kopii všech souborů v torrentu - nejprve připojit k roji, aby si ostatní uživatelé mohli data stáhnout. Pokud torrent nemá žádné secí stroje, nebude možné jej stáhnout - žádný připojený uživatel nemá kompletní soubor.

Klienti BitTorrent odměňují ostatní klienty, kteří nahrávají, raději posílají data klientům, kteří přispívají větší šířkou pásma nahrávání, než posílat data klientům, kteří nahrávají velmi nízkou rychlostí. To zrychluje časy stahování roje jako celku a odměňuje uživatele, kteří přispívají větší šířkou pásma nahrávání.

Sledovače torrentů a torrenty bez sledování

V poslední době umožňuje decentralizovaný torrentový systém „bez sledování“ klientům BitTorrentu vzájemnou komunikaci bez nutnosti jakýchkoli centrálních serverů. Klienti BitTorrent k tomu používají technologii distribuované hash tabulky (DHT), přičemž každý klient BitTorrent funguje jako uzel DHT. Když přidáte torrent pomocí „magnetického odkazu“, uzel DHT kontaktuje blízké uzly a tyto další uzly kontaktují další uzly, dokud nenajdou informace o torrentu.

Jak říká specifikace protokolu DHT: „Ve skutečnosti se každý peer stane sledovačem.“ To znamená, že klienti BitTorrent již nepotřebují centrální server spravující roj. Místo toho se BitTorrent stává plně decentralizovaným systémem přenosu souborů peer-to-peer.

DHT může také fungovat vedle tradičních sledovačů. Torrent může například používat jak DHT, tak tradiční sledovač, který poskytne redundanci v případě selhání sledovače.

BitTorrent není jen pro pirátství

BitTorrent není synonymem pirátství. Blizzard používá vlastního klienta BitTorrent k distribuci aktualizací svých her, včetně World of Warcraft, StarCraft II a Diablo 3. To pomáhá zrychlit stahování pro všechny tím, že umožňuje lidem sdílet šířku pásma pro nahrávání s ostatními, což nevyužitou šířku pásma využívá k rychlejšímu stahování pro každý. Samozřejmě také šetří peníze Blizzardu na jejich účtech za šířku pásma.

Lidé mohou používat BitTorrent k distribuci velkých souborů významnému počtu lidí, aniž by museli platit za šířku pásma webhostingu. Na BitTorrentu může být hostován bezplatný film, hudební album nebo hra, což umožňuje snadnou a bezplatnou metodu distribuce, při které jej distribuují také lidé, kteří soubor stahují. WikiLeaks distribuovala data prostřednictvím BitTorrentu, což značně zatěžovalo jejich servery. Distribuce Linuxu používají BitTorrent k distribuci svých obrazů ISO disků.

BitTorrent, Inc. - společnost odpovědná za vývoj BitTorrentu jako protokolu, který rovněž zakoupil a vyvinul populárního torrentového klienta µTorrent - vyvíjí prostřednictvím svého projektu BitTorrent Labs řadu aplikací, které používají protokol BitTorrent pro nové věci. Experimenty v laboratořích zahrnují synchronizační aplikaci, která bezpečně synchronizuje soubory mezi několika počítači jejich přenosem přímo přes BitTorrent, a experiment BitTorrent Live, který využívá protokol BitTorrent k vysílání živého vysílání, streamování videa a využití síly BitTorrent k přenosu živého videa na velké počet lidí bez současných požadavků na šířku pásma.

BitTorrent může být v současné době primárně využíván pro pirátství, protože jeho decentralizovaná a rovnocenná povaha je přímou reakcí na snahy zakročit proti Napsteru a dalším sítím typu peer-to-peer s centrálními body selhání. BitTorrent je však nástroj s legitimním využitím v současnosti - a mnoha dalšími potenciálními využitími v budoucnu.

Uznání obrázku: Header Image od jacobian, diagramy centrálního serveru a peer-to-peer Mauro Bieg na Wikipedii