BitTorrent hoạt động như thế nào?

Theo một nghiên cứu năm 2012, BitTorrent tiêu thụ 12% tổng lưu lượng truy cập Internet ở Bắc Mỹ và 36% tổng lưu lượng truy cập ở khu vực châu Á - Thái Bình Dương. Nó phổ biến đến mức Hệ thống cảnh báo bản quyền mới, chỉ nhắm mục tiêu lưu lượng BitTorrent.

BitTorrent có thể được biết đến như một phương thức vi phạm bản quyền, nhưng nó không chỉ dành cho cướp biển. Đó là một giao thức ngang hàng hữu ích, phi tập trung với những lợi thế đáng kể so với các giao thức khác trong nhiều tình huống.

Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu cách thức giao thức BitTorrent hoạt động và tại sao nó không chỉ là một công cụ để vi phạm bản quyền. Trước đây chúng tôi đã giải thích cách bắt đầu với BitTorrent.

Cách thức hoạt động của BitTorrent

Khi bạn tải xuống một trang web như trang này, máy tính của bạn sẽ kết nối với máy chủ web và tải xuống dữ liệu trực tiếp từ máy chủ đó. Mỗi máy tính tải dữ liệu tải xuống từ máy chủ trung tâm của trang web. Đây là bao nhiêu lưu lượng truy cập trên web hoạt động.

BitTorrent là giao thức ngang hàng, có nghĩa là các máy tính trong BitTorrent, swarm, (một nhóm máy tính tải xuống và tải lên cùng một torrent) truyền dữ liệu cho nhau mà không cần máy chủ trung tâm.

Theo truyền thống, một máy tính tham gia một nhóm BitTorrent bằng cách tải tệp .torrent vào máy khách BitTorrent. Ứng dụng khách BitTorrent liên lạc với một trình theo dõi của người dùng được chỉ định trong tệp .torrent. Trình theo dõi là một máy chủ đặc biệt theo dõi các máy tính được kết nối. Trình theo dõi chia sẻ địa chỉ IP của họ với các máy khách BitTorrent khác, cho phép họ kết nối với nhau.

Sau khi được kết nối, máy khách BitTorrent tải xuống các bit của tệp trong torrent thành từng mảnh nhỏ, tải xuống tất cả dữ liệu mà nó có thể nhận được. Khi ứng dụng khách BitTorrent có một số dữ liệu, sau đó nó có thể bắt đầu tải dữ liệu đó lên các máy khách BitTorrent khác trong bầy. Theo cách này, mọi người tải xuống một torrent cũng đang tải lên cùng một torrent. Điều này tăng tốc độ tải xuống của mọi người. Nếu 10.000 người đang tải xuống cùng một tệp, nó sẽ không gây căng thẳng cho máy chủ trung tâm. Thay vào đó, mỗi trình tải xuống đóng góp băng thông tải lên cho các trình tải xuống khác, đảm bảo torrent vẫn nhanh.

Điều quan trọng, khách hàng BitTorrent thực sự không bao giờ tải xuống các tệp từ chính trình theo dõi. Trình theo dõi chỉ tham gia vào torrent bằng cách theo dõi các máy khách BitTorrent được kết nối với bầy, chứ không thực sự bằng cách tải xuống hoặc tải lên dữ liệu.

Đỉa và Seeders

Người dùng tải xuống từ một bầy BitTorrent thường được gọi là những người yêu thích trực tuyến, hay những người ngang hàng. Người dùng vẫn kết nối với bầy BitTorrent ngay cả sau khi họ đã tải xuống tệp hoàn chỉnh, đóng góp thêm băng thông tải lên của họ để những người khác có thể tiếp tục tải xuống tệp, được gọi là các nhà cung cấp hạt giống. Để có thể tải xuống torrent, một seeder - người có bản sao hoàn chỉnh của tất cả các tệp trong torrent - ban đầu phải tham gia vào bầy đàn để những người dùng khác có thể tải xuống dữ liệu. Nếu một torrent không có seeder, nó sẽ không thể tải xuống - không người dùng nào được kết nối có tập tin hoàn chỉnh.

Các khách hàng BitTorrent thưởng cho các khách hàng khác tải lên, thích gửi dữ liệu đến các khách hàng đóng góp nhiều băng thông tải lên hơn là gửi dữ liệu tới các khách hàng tải lên với tốc độ rất chậm. Điều này tăng tốc thời gian tải xuống cho toàn bộ và thưởng cho người dùng đóng góp nhiều băng thông tải lên.

Trình theo dõi torrent và torrent không theo dõi

Trong thời gian gần đây, một hệ thống torrent không theo dõi của hệ thống phân tích dữ liệu trên mạng cho phép các máy khách BitTorrent liên lạc với nhau mà không cần bất kỳ máy chủ trung tâm nào. Các máy khách BitTorrent sử dụng công nghệ bảng băm phân tán (DHT) cho việc này, với mỗi máy khách BitTorrent hoạt động như một nút DHT. Khi bạn thêm một torrent bằng cách sử dụng liên kết nam châm, một nút DHT liên lạc với các nút lân cận và các nút khác đó liên lạc với các nút khác cho đến khi chúng xác định được thông tin về torrent.

Như đặc điểm kỹ thuật của giao thức DHT đã nói, trong thực tế, mỗi máy ngang hàng trở thành một trình theo dõi. Điều này có nghĩa là các máy khách BitTorrent không còn cần một máy chủ trung tâm quản lý một bầy. Thay vào đó, BitTorrent trở thành một hệ thống chuyển tập tin ngang hàng được phân cấp hoàn toàn.

DHT cũng có thể hoạt động cùng với các máy theo dõi truyền thống. Ví dụ: một torrent có thể sử dụng cả DHT và trình theo dõi truyền thống, điều này sẽ cung cấp dự phòng trong trường hợp trình theo dõi không thành công.

BitTorrent không chỉ dành cho vi phạm bản quyền

BitTorrent không đồng nghĩa với vi phạm bản quyền. Blizzard sử dụng ứng dụng khách BitTorrent tùy chỉnh để phân phối các bản cập nhật cho các trò chơi của mình, bao gồm World of Warcraft, StarCraft II và Diablo 3. Điều này giúp tăng tốc độ tải xuống cho mọi người bằng cách cho phép mọi người chia sẻ băng thông tải lên của họ với người khác, tận dụng băng thông không sử dụng để tải xuống nhanh hơn cho tất cả mọi người. Tất nhiên, nó cũng tiết kiệm tiền Blizzard trên hóa đơn băng thông của họ.

Mọi người có thể sử dụng BitTorrent để phân phối các tệp lớn cho số lượng người đáng kể mà không phải trả tiền cho băng thông lưu trữ web. Một bộ phim, album nhạc hoặc trò chơi miễn phí có thể được lưu trữ trên BitTorrent, cho phép một phương thức phân phối miễn phí, dễ dàng trong đó những người tải xuống tệp cũng giúp phân phối nó. WikiLeaks phân phối dữ liệu qua BitTorrent, giảm tải đáng kể cho máy chủ của họ. Các bản phân phối Linux sử dụng BitTorrent để giúp phân phối hình ảnh đĩa ISO của họ.

BitTorrent, Inc. - một công ty chịu trách nhiệm phát triển BitTorrent dưới dạng giao thức, người cũng đã mua và phát triển ứng dụng khách torrent nổi tiếngTodTorrent - đang phát triển nhiều ứng dụng sử dụng giao thức BitTorrent cho những thứ mới thông qua dự án BitTorrent Labs của họ. Các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm bao gồm một ứng dụng đồng bộ hóa đồng bộ hóa an toàn các tệp giữa nhiều máy tính bằng cách chuyển các tệp trực tiếp qua BitTorrent và thử nghiệm BitTorrent Live sử dụng giao thức BitTorrent để phát trực tiếp, truyền phát video, tận dụng sức mạnh của BitTorrent để truyền phát video trực tiếp lên lớn số người không có yêu cầu băng thông hiện tại.

BitTorrent có thể được sử dụng chủ yếu cho vi phạm bản quyền tại thời điểm này, vì bản chất phi tập trung và ngang hàng của nó là một phản ứng trực tiếp cho những nỗ lực trấn áp Napster và các mạng ngang hàng khác với các điểm trung tâm thất bại. Tuy nhiên, BitTorrent là một công cụ có sử dụng hợp pháp trong hiện tại - và nhiều ứng dụng tiềm năng khác trong tương lai.

Tín dụng hình ảnh: Tiêu đề Hình ảnh của jacobian, máy chủ trung tâm và sơ đồ mạng ngang hàng của Mauro Bieg trên Wikipedia