比特流是一种内容分发协议,由布拉姆·科恩自主开发。它采用高效的软件分发系统和点对点技术共享大体积文件(如一部电影或电视节目),并使每个用户像网络重新分配结点那样提供上传服务。一般的下载服务器为每一个发出下载请求的用户提供下载服务,而比特流的工作方式与之不同。

一、 比特流原理概述

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,文件发布者会根据要发布的文件生成提供一个torrent文件,即种子文件,也简称为”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验证码写入种子文件(.torrent)中。所以,种子文件(.torrent)就是被下载文件的”索引”。

二、 比特流功能

BitTorrent对于大型文档和自由软件如Linux、FreeBSD的发布帮助很大。对于发布数百MB以至数GB的档案时,如Fedora的光盘镜像格式档,BitTorrent的使用能大大减低服务器的数据流量从而减低发布的成本。另外,一般有新版本软件推出时,服务器必定人山人海,使用BitTorrent也能大大减低繁忙时间服务器的负担。

三、 比特流用途

当通过HTTP协议来下载一个文件的时候,所有的上载开销都在主机上。而使用 BitTorrent,当多个人同时下载同一个文件的时候,他们之间也相互为对方提供文件的部分片段的下载。这样,就把上载的开销分摊到每个下载者那里,也就可以在理论上支持无限多个下载者来下载同一个文件。

研究人员以前也在寻找一种达到这种效果的可实用的技术[3]。这种技术原来并没有在大的范围内运用过,因为逻辑和的问题非常棘手。如果仅仅计算哪些 peers 拥有文件的哪些片段以及这些片段应该被发送给谁,那么很难只产生比较小的系统开销。Peers之间的连接很少会超过几个小时,通常是几分钟而已。最后,有一个普遍的问题,就是公平性。