一 BT系統的組成結構
1 普通的Web服務器: 例如Apache或IIS服務器
2 一個靜態的種子文件: 即.Torrent文件,採用Bencoding編碼
3 Tracker服務器: 追蹤下載同一文件的用戶
4 終端用戶的Web瀏覽器:用於下載種子文件
5 BT客戶端: 例如BitCommet,BitSpirit
二 種子文件
1 格式介紹
種子文件採用bencoding編碼,整個文件包含以下關鍵字:
announce: Tracke服務器的UR以字符串)。
announce-list(可選): 備用Tracker服務器列表(列表)。
creation date(可選): 種子創建的時I司。
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,分二種情況:單文件結構或多文件結構
單文件結構如下:
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,只是爲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)。
Pieces: 每個塊的20個字節的SHAT Hash的值(二進制格式)。
多文件結構如下:
files: 一個字典結構。
Length: 文件長度,單位字節(整數)。
md5sum(可選): 同單文件結構中相同。
Path: 文件的路徑和名字,是一個列表結構,如test/test.txt列表 爲 14:test8test.txte
Name: 最上層的目錄名字(字符串))o
Piece length: 同單文件結構中相同。
Pieces: 同單文件結構中相同。
2 Bencoding編碼規則:
(1)字符串編碼:<字符串長度>:<字符串>
例如字符串spam被編碼爲4:spam
(2)整數編碼: i<整數>e
例如數字23表示爲i23e,-23表示爲i-23e,0爲i0e
(3)列表編碼: 1<Bencoding編碼類型>e
例如l4:spam4:eggse
表示兩個字符串“spam”,“eggs”
(4)字典編碼: d<Bencoding字符串><Bencoding編碼類型>e
例如d3:cow3:moo4:spam4:eggse表示{“cow“=“moo“, “spam“=“eggs“}
d4:path3:C:/8:filename8:test.txte表示{"path"="C:/","filename"="test.txt"}
3 文件舉例(以下是用記事本打開.torrent文件)
d8:announce40:udp://tracker.bitcomet.net:8080/announce13:creation
datei1175422660e8:encoding3:GBK4:infod6:lengthi7080818e4:name18:gettingoveryou.mp310:name.utf-818:gettingoveryou.mp312:piece
lengthi1048576e6:pieces140:
琚瀲⒂!堯??M挷咲i?屩軒@鏋EU轒50-?鷰靀F?@憸%l?Iy~
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f岤/>@陗罏?檣燐#o?翟木懣槾"霢瓼W?棈Dk鰛毆鴞?チY庖}0!$苶7:privatei1ee13:publisher-url7:http://19:publisher-url.utf-87:http://e
三 BT系統的通信過程(沒有采用DHT時)
BT
客戶端通過種子文件獲得相關信息,在下載過程中定期與Tracker服務器交互(通過http協議或者https協議)。Tracker定期從下載者處接受信息,並返回一個Peers列表。
下載者週期性的向Tracker登記,Tracker根據各個下載者的登記信息不斷更新Peers列表。因此BT客戶端定時的向Tracker發出獲取Peers列表的請求,以便客戶端能獲得更快、更多的Peers,使得它的下載速度更快。
BT
客戶端之間根據Peers列表的信息,向相應的BT客戶端發起連接,下載需要的部分,從而實現了各個客戶端之間的相互通信。這種連接是基於TCP的BT對等協議。
四 Tracker查詢
Tracker通過HTTP的GET命令的參數來接收信息BT客戶單發送給Tracker服務器GET請求,包含一下關鍵字:
Info_ hash: 種子文件中info部分的SHA-1 (Secure Hash Algorithm 1) , 20
字節長。每一個片斷都採用SHA-I,當BT客戶端每下載完一個片斷,都需要驗證數據的正確性。
PeerId: 下載者的ID,一個20字節長的字符串。每個下載者在開始一次新的下載之前,隨機創建一個ID 。
IP(可選): 給出了peer的IP地址。
Port: peer所監聽的端口。下載者通常在在6881端口上監聽,如果該端口
被佔用,就會嘗試6882,如果還被佔用,那麼會一直嘗試到6889,如果都被佔用,那麼就放棄監聽。
Uploaded: 已經上載的數據大小。
Downloaded: 已經下載的數據大小。
Left: 該Peer還有多少數據沒有下載完。
Event(可選):值可以爲started
, completed
或stopped
之一
五 Tracker響應
BT客戶端向Tracker查詢後,Track會發出響應。響應是用Bencoding編碼的字典。
1 如果響應中有關鍵字failure reason,則表示查詢失敗,其值爲一個字符串,解釋失敗原因。不再有其它關鍵字。
2 否則有兩個關鍵字:
Interval: 兩次發送請求的時間間隔
Peers: 一個字典的列表,每個字典包括一下關鍵字Peer Id , IP , Port,分別對應Peer所選擇的ID, IP地址。
六 BT對等協議
是基於TCP的應用層協議,用於Peer之間交換信息。連接後兩個Peer之間是對稱的,數據可以雙向傳送。當一個Peer下載完一個片段後,就會向所有Peer宣佈它擁有了這個片段。包括一下幾個消息:
1 Handshake消息
2 Bitfield消息
3 Have消息
4 Request消息
5 Cancel消息
6 Choke消息
7 Interested消息
8 keep-alive消息
注:在沒有采用DHT(Distributed Hash Table或Dynamic Hash Table)技術時,對等體之間的互相發現需要通過Tracker服務器,因此如果沒有Tracker服務器,BT客戶端就不會獲得新加入的用戶的信息,速度會受很大影響甚至根本無法下載。現在很多BT軟件採用DHT技術的Kad算法,可以不通過服務器實現對等體之間的相互定位與發現,例如電驢就採用了kad網絡。