BT種子

Peer to Peer點對點網絡，簡稱 P2P，是指網絡用户之間可以直接通信的網絡結構。簡單的説，P2P直接將人們聯繫起來，讓人們通過互聯網直接交互。使得網絡上的溝通變得容易、更直接共享和交互，真正地消除中間環節。P2P使用户可以直接連接到其他用户的計算機，而不是像過去那樣連接到服務器去瀏覽與下載。P2P另一個重要特點是改變互聯網現在的以大網站為中心的狀態，重返“非中心化”，把權力交還給用户。 ^[2] 

BitTorrent（簡稱 BT，比特洪流）是一個多點下載的的 P2P文件共享軟件。它由程序員 Bram Cohen使用 Python語言編寫，並且還是代碼開源的專利軟件，可以自由地下載和傳播。它採用高效的軟件分發系統和點對點技術共享大體積文件（如一部電影或電視節目），使多個用户同時下載一個文件的時候，他們之間互相為對方提供自己所擁有的文件部分的下載。這樣就把文件下載的帶寬開銷分攤到每個用户那裏，理論上 BT下載可以支持無限多個用户來下載同一個文件。因此，BT被人們稱之為“羣集、散佈、集中”的文件傳輸協議。目前，各種支持 BT下載的軟件層出不窮，BT技術已經被廣泛的應用於文件下載中。

一般來説一個BT文件發佈系統由以下幾個部分組成：

（1）一個普通的web 服務器；

（2）一個靜態元信息文件，即BT種子文件( 以.torrent 結尾, 包含了文件的基本屬性)；

（3）一個追蹤器（Tracker）；Tracker實際上是一台服務器，它負責幫助peer之間相互建立連接；

（4）BT客户端(peer，系統的核心部分，用於實現下載策略)；

（5）一個被下載文件的擁有者（seed）。 ^[3] 

種子是一個形象的比喻。BT下載的原理從某種意義上説就像春天種下一粒種子，到了秋天就會收穫萬粒稻菽一樣的滾雪球般的越來越大。於是人們就把發出的下載文件叫做種子。而種子文件就是記載下載文件的存放位置、大小、下載服務器的地址、發佈者的地址等數據的一個索引文件。這個種子文件並不是你最終要下載的東西（如電影，軟件等等），但是有了種子文件，你就能高速下載到你需要的文件。種子文件的擴展名是：*.torrent。

BT種子可稱為比特流種子，主要是因為很多下載軟件解析種子後下載速度很快。

BT首先在上傳者端把一個文件分成了Z個部分，甲在服務器隨機下載了第N個部分，乙在服務器隨機下載了第M個部分，這樣甲的BT就會根據情況到乙的電腦上去拿乙已經下載好的M部分，乙的BT就會根據情況去到甲的電腦上去拿甲已經下載好的N部分，這樣就不但減輕了服務器端的負荷，也加快了用户方（甲乙）的下載速度，效率也提高了，更同樣減少了地域之間的限制。比如説丙要連到服務器去下載的話可能才幾K，但是要是到甲和乙的電腦上去拿就快得多了。所以説用的人越多，下載的人越多，大家也就越快，BT的優越性就在這裏。而且，在你下載的同時，你也在上傳（別人從你的電腦上拿那個文件的某個部分），所以説在享受別人提供的下載的同時，你也在貢獻。

BT把提供完整文件的檔案稱為種子（SEED），正在下載的人稱為客户（Client），某一個文件有多少種子多少客户是可以看到的，只要有一個種子，就可以放心地下載，一定能抓完。當然，種子越多、客户越多的文件抓起來的速度會越快，下載以後的種子可能會因目標文件不存在而失效。

BT 是通過BT種子文件進行下載部署的，BT種子文件放在一個普通的網絡服務器上，它包含了要共享的文件的信息，包括文件名、大小、文件的分塊信息和一個指向追蹤器的超級鏈接Url。被下載文件的擁有者也可以看成這個文件的“原始”下載者。要求文件下載的用户通過BT客户端軟件分解.torrent 文件，取得文件的信息和指向追蹤器服務器的 Url，同 Tracker進行通訊。 ^[4] 

BT種子文件（.torrent）的具體文件結構如下： ^[4] 

全部內容必須都為Bencoding編碼類型。整個文件為一個字典結構，包含如下關鍵字：

announce： tracker 服務器的 URL（字符串）；

announce-list（可選）：備用 tracker 服務器列表（列表）；

creation date（可選）：種子創建的時間，Unix 標準時間格式，從 1970 1 月1 日 00：00：00 到創建時間的秒數（整數）；

comment（可選）：備註（字符串） created by（可選）：創建人或創建程序的信息（字符串）；

info：一個字典結構，包含文件的主要信息。分為二種情況，單文件結構或多文件結構。

單文件info結構如下：

length：文件長度，單位字節（整數）；

md5sum（可選）：長 32 個字符的文件的 MD5 校驗和，BT 不使用這個值，只是為了兼容一些程序所保留!（字符串）；

name：文件名（字符串）；

piece length：每個塊的大小，單位字節（整數）， 塊長一般來説是 2 的權值；

pieces：每個塊的 20 個字節的 SHA1 Hash 的值（二進制格式）。

多文件info結構如下：

files：一個字典結構；

length：文件長度，單位字節（整數）；

md5sum（可選）：與單文件結構中相同；

path：文件的路徑和名字，是一個列表結構，如\test\test。txt 列表為l4：test8test。txte；

name：最上層的目錄名字（字符串）；

piece length：與單文件結構中相同；

pieces：與單文件結構中相同。

首先，客户端用户訪問BT發佈站點，通過站點上的信息找到想要的資源文件。其中Bt發佈站點上顯示共享文件的信息和每個文件的共享用户信息，併為每個文件提供一個種子文件的下載鏈接。

客户端下載了該種子後，與BT種子文件中的跟蹤服務器（Tracker）通訊。跟蹤服務器首先記錄該客户端的用户信息，同時將其它共享用户的信息提供給該客户端，該客户端根據這些信息與其他共享用户的客户端軟件發生通訊，從其中找出下載速率最快的40~50個客户端進行下載；其中每個客户端都按照種子文件中的規定對文件進行分塊。文件的上傳和下載都是按塊進行的。

當客户端軟件完成一個文件分塊的下載後，就可以進行該塊的上傳。

隨着參與下載的用户數量的增加，下載速度加速。

完成整個共享文件的下載後客户端就只上傳，不下載，成為共享文件的種子；在一些人氣很旺的下載中，原始下載者經常可以在較短的時間內退出上傳，由其它已經下載到整個文件的下載者繼續提供上傳。

部分完成的用户開始退出，當某個種子的所有用户均結束下載或上傳後，該種子可用生命期結束。

Tracker即時接收所有peer信息，並且給每個peer一份隨機的peers列表。Tracker通過 HTTP GET參數獲得信息，然後返回一個Bencoding編碼後的信息。peer每隔一段時間連一次Tracker，告知自己的進度，並和那些已經直接連接上的peer進行數據的上傳下載。這些連接遵循BitTorrent peer協議，通過TCP協議進行通信。seed和tracker，peers之間通訊連接的步驟如圖1。 ^[5] 

上面講過，同一個資源，下載的人越多，下載的速度也就越快。經常用BT下載的電腦，一般都默認共享了不止一個資源，因此想辦法讓擁有你想要的資源的那些電腦連入網絡，就是很有必要的。具體辦法就是發佈一個大家也都需要的資源，這也充分體現了BT下載模式最重要的精神——分享。

要想發佈一個資源，要經過2個步驟：製作種子文件、傳播種子文件。當然還要把該種子文件對應的資源所在電腦開機連入網絡一段時間，具體時間不定，主要看該種子下載的情況，最好至少要保證有一部分人下載成功。

用户發佈一個 BT 種子文件的具體步驟如下：

（1）選擇一個BT發佈站點，這個站點運行普通的網絡服務器端程序，如 Apache、IIS 等。通過網站幫助信息找到Tracer的Url。

（2）用要發佈的完整文件和Tracker的URL創建一個種子文件（.torrent 文件）；

（3）將種子文件上傳到網絡服務器上；

（4）在網絡服務器的網頁上發佈種子文件（.torrent 文件）鏈接和對這個文件的一些簡單的描述；

（5）發佈用户（seed）提供完整的文件。 ^[5]