P2P протоколы обмена данными
С появлением онлайн-кинотеатров и стриминговых сервисов популярность торрент-клиентов пошла на спад, однако на момент публикации с помощью торрента файлы скачивают за день около четырех процентов всех пользователей Интернета (это более 100 миллионов человек).
В данной статье я проведу небольшой обзор P2P (пиринговых) файлообменных протоколов, Napster, Gnutella и BitTorrent. В этой последовательности они появились, и каждый был вдохновлён предыдущим, взял от него лучшее и добавил своё. Каждый из этих протоколов в своё время был прорывом в обмене файлами. Первый открыл миру мощь P2P протоколов обмена данными, Gnutella стала протоколом первой действительно децентрализованной файлообменной сети, а BitTorrent на долгие годы закрепил за собой первенство пирингового обмена данными, и по настоящее время с некоторыми модификациями остаётся самым популярным P2P протоколом. Однако добавлю, что это далеко не единственные P2P протоколы обмена данными, и существуют не менее интересные eDonkey,Freenet, Direct Connect и подобные. Но обо всём по порядку.
P2P
Для начала необходимо пояснить, что является P2P файлообменным протоколом. Википедия подсказывает, что это протоколы для распространения и обмена информацией с помощью специальной программы для поиска других пользователей в сети, в которой все пользователи (пиры) являются равноправными участниками, в отличие от клиент-серверной модели обмена информацией. Для некоторых протоколов (гибридные P2P, например, Napster или BitTorrent) необходимо подключение к серверу, чтобы узнать информацию о файлах или о пользователях, у которых можно взять определённый файл. Сам же обмен данными производится между пользователями сети, в чём и заключается главная особенность P2P. Сегодня происходит расцвет криптовалют, наблюдается непрерывный рост как в стоимости криптовалют, так и в их количестве. Большая часть существующих криптовалют основывается на P2P протоколах подтверждения транзакций, который также были вдохновлены пиринговыми файлообменными сетями.
Napster
Вот здесь хорошо описана история файлообмена. Я же детально остановлюсь на P2P протоколах, заслуживающих внимания. P2P сети были известны с начала 90-x(IRC, Hotline), но первым P2P протоколом, получившим широкую известность среди пользователей глобальной сети, был Napster. Тот самый, который упоминается в “Ограблении по-итальянски” 2003 года, и сооснователем которого был Шон Паркер, сыгранный Джастином Тимберлейком в фильме Дэвида Финчера “Социальная сеть”. Можно представить, какой эффект произвело появление утилиты в 1999 году. В основе Napster стояли центральные сервера (Index Server), у которых был список всех файлов и адреса клиентов (пиров), у которых их можно скачать. Пир подключался к серверу, посылал поисковый запрос, и получал в ответ адреса других пиров с запрашиваемым файлом. Затем через тот же сервер устанавливалось соединение между пирами и производился обмен файлами, поскольку напрямую соединение было установить проблематично из-за файрволов и NAT. Таким образом, у центральных серверов была информация обо всех пирах с IP, обо всех файлах и обо всех передачах между пирами. С точки зрения приватности, это очень удручающая ситуация. Однако на тот момент это был прорыв в области распространения аудио, хотя именно эта особенность и послужила причиной упадка Napster: поскольку существовал центральный сервер компании, правообладателям было легко подать на него в суд по причине пиратства и выиграть его. Тем не менее, Napster показал миру возможности P2P протоколов, и мы плавно подходим к более современным вариантам.
Gnutella
Особенность Napster в виде центрального сервера была устранена Джастином Франкелем и Томом Пеппером в начале 2000 года в их полностью децентрализованном протоколе P2P обмена данными Gnutella. Существует несколько спецификаций, обратимся к версии 0.6.
- Сеть состоит из обычных пользователей (лист, англ. leaf) и ультрапиров (англ. ultrapeer), к которым подключены листья и другие ультрапиры. Причём из-за децентрализации каждый пользователь может объявить себя ультрапиром, если удовлетворяет требованиям по пропускной способности, конфигурации системы и отсутсвию файрвола. Однако этот статус должны подтвердить уже существующие ультрапиры.
- Новый пользователь получает доступ к сети, подключившись к ультрапиру, который уже там находится. Адрес последнего пользователь может получить простыми ping сообщениями (о них далее), обратившись прописанному в программе списку, либо обновив его специальными запросами Gnutella Web Cashing посредством HTTP к волонтёрам, запустившим GWebCashes на своей машине.
- Затем взаимодействие осуществляется с помощью Протокола маршрутизации запросов (англ. Query Routing Protocol, QRP). Пользователи обмениваются таблицей маршрутизации запросов (QRT). В них имена имеющихся у пользователей файлов для обмена обрезаются, чтобы исключить грамматические особенности слов и хэшируются SHA-1. Далее в таблицу(огромный массив) заносится булевая переменная, что данный файл с данным хэшом есть у пользователя, и таблица отправляется ближайшему ультрапиру, который агрегирует таблицы своих листьев и обменивается ей между ультрапирами.
- Для поиска отправляется запрос имени файла ульрапиру, который хэширует его по уже известному алгоритму, сверяет его с QRT и при совпадении отправляет запрос либо соответствующему листу, либо соседнему ультрапиру. Так запрос доходит до нужного пользователя, который уже напрямую связывается с запросившим пользователем.
- Для обмена файлами создаётся прямое соединение между пользователями и происходит обмен посредством HTTP. Если кто-то расположен за файрволом или NAT, то соединение происходит посредством push proxy, где ультрапиры выступают в качестве прокси-сервера.
Нужно сказать, что протокол дорабатывается по настоящее время, и существует более продвинутая версия Gnutella2, которая сохранила идею децентрализации сети и разбиение на обычных и ультра пользователей, но имеет более проработанные алгоритмы их коммуникации, а также алгоритмы поддержания и управления сетью, защищающие от DDoS-атак. Тем не менее оригинальная Gnutella сохраняет лидирующие позиции по количеству пользователей, исчисляемом в миллионах.
BitTorrent
Мы подобрались к протоколу, о котором слышали, наверное, все пользователи Интернета и использовала большая их часть. BitTorrent был создан в 2001 году Брэмом Коэном на основе концепции Gnutella. Изначально он создавался для ускорения централизованных HTTP раздач, поскольку в концепции клиент-сервер при подключении многих клиентов к серверу, тот вынужден ограничивать исходящий трафик, значительно замедляя загрузку. Рассмотрим процесс передачи данных:
- BitTorrent сеть состоит из веб-сервера, который хранит метаинформацию о файлах, BitTorrent tracker (далее просто трекер, он содержит информацию о пользователях, раздающих определенные файлы), оригинального дистрибьютора файла (пользователя или пира сети), и других пиров, запустивших торрент-клиент (программа, использующая протокол).Пиры взаимодействуют между собой по протоколу TCP, в дальнейшем заменённый на разработанный uTP. Примечательно, что пиры одновременно раздают и загружают имеющиеся файлы, что позволяет построить более эффективные обменные взаимодействия между пользователями, поскольку не произойдёт такого, что все пиры, имеющие файл, скачиваю что-либо и не имеют возможности раздавать.
- Для появления файла в раздаче пиру необходимо запустить трекер, создать файл с расширением .torrent, который будет хранить метаинформацию об оригинальном файле вместе с URL-ссылкой на свой трекер, и загрузить его на веб-сервер.
Другие пиры для подключения к загрузке и отдаче исходного файла загружают себе файл .torrent с сервера и торрент-клиент скачивает исходный файл на их машину, а сами пользователи подключаются к раздаче этого файла,
Метаинформационный файл .torrent состоит из ссылки на трекер раздающих пользователей и словаря, хранящего данные о файлах на раздаче, а именно их размера, имени и хэш-суммах всех частей файла. Здесь стоит упомянуть, что по протоколу файлы делятся на небольшие части (около 5MB), которые передаются по отдельности, и не обязательно от одного дистрибьютора. Оригинальный протокол использует SHA-1, что стало камнем преткновения и предпосылкой для дальнейшей модификации протокола.
- Все сообщения между пирами начинаются со специального идентификатора, который принимает следующие значения:
- 0 – choke
- 1 – unchoke Данные сообщения говорят принимающей стороне о возможности или невозможности соответственно раздавать запрашиваемую информацию
- 2– interested
- 3 – not interested Эти сообщения передаются раздающей стороне с уведомлением о желании или нежелании принимать запрашиваемую информацию
- 4 – have Посылается запрашиваемой стороной с уведомлением о части файла, которую он получил и верифицировал подлинность.
- 5 – bitfield Посылается первым сообщением в соединении и уведомляет, что в сообщении содержится булевая строка с 1 в позиции части файла, которую уже получила запрашиваемая сторона.
- 6 – request Сообщение request содержит индекс запрашиваемой части файла, и его длину.
- 7 – piece Содержит индекс пересылаемой части файла, его длину и саму эту часть. Посылается раздающей стороной.
- 8 – cancel Такое сообщение используется в конце раздачи, когда остаются всего несколько частей (“endgame mode”). В этом режиме принимающая сторона запрашивает все оставшиеся части у всех возможных пиров, поскольку последние части обычно загружаются с единственного пира и это занимает много времени. В таком случае при загрузке каждой части принимающая сторона посылает cancel-сообщение с информацией об этой части, уведомляя о том, что данная часть уже получена.
Инновационным подходом в протоколе было разбиение файла на небольшие части, которые можно было получить от нескольких раздающих. Это значительно снизило нагрузку на одного пользователя и повысило безопасность протокола, поскольку серверы не имеют доступа к содержимому файлов.
Однако анонимность протокола всё ещё осталась под вопросом, как и надёжность хэш-функции SHA-1. Поэтому в 2005 году появилась модификация протокола, BitTorrent protocol encryption. Она использует шифр RC4(выбор пал из-за скорости шифрования) для шифрования заголовков сообщений и передаваемых частей. А в новой версии протокола (BitTorrent v2) также изменили хэш-функцию на SHA-256 для более надежного хэширования файлов, хотя она также на сегодняшний день считается уязвимой. Протокол BitTorrent всё ещё находится в разработке, а вторую версию пока поддерживают очень немногие клиенты, как и в случае с Gnutella.
Законодательные вопросы
Использование протоколов P2P, в частности BitTorrent, для обмена файлами, защищёнными авторским правом, породило множество юридических и законодательных вопросов. Всё зависит от государств и юрисдикций, в которых находятся пользователи. Потенциально, использование протоколов может повлечь юридическую ответственность как для первоначального дистрибьютора файла, так и для скачавших его пользователей в качестве соучастников.
Так, например, в Финляндии системным администраторам и владельцам торрент-сайта(трекера) были присуждены огромные штрафы в сотни тысяч евро за нарушение авторского права.
А один из старейших трекеров The Pirate Bay, расположенный в Швеции, в 2006 г. был подвергнут обыскам, и четыре сооснователя были приговорены к тюремному заключению и штрафам (двое в итоге действительно сидели в тюрьме). Однако уже через 72 часа после обысков и ареста сайт снова начал функционировать, сопровождаемый негативной реакцией прессы и общественности на действия правительства.
В 2005 году автор протокола BitTorrent Брэм Коэн, тогда уже CEO BitTorrent, Inc, которая занималась развитием протокола и разработкой новых приложений P2P сетей до покупки криптовалютным стартапом TRON, заключил соглашение с Американской ассоциацией кинокомпаний об удалении ссылок на авторский контент с официального сайта BitTorrent.
Однако в остальном вся ответственность остаётся на трекерах и пиратских сайтах с метафайлами, хотя фактически они не являются нарушением авторского права, поскольку не содержат в себе никакой защищенной информации, но это уже вопросы законодательства разных стран.
В России с недавнего времени начались попытки блокировать функциональность протокола вкупе с протоколами VPN по требованиям Роскомнадзора.
Заключение
Спасибо за внимание! Мы обсудили несколько значимых P2P протоколов обмена данных в хронологическом порядке, и их юридическое положение в разных странах. Надеюсь, вам понравился обзор. Ещё раз скажу, что данный обзор не претендует на полноту, я лишь прошелся по заметным вехам в истории данных протоколов. Данная статья ожидает своего продолжения, а я рекомендую посмотреть eDonkey, Freenet, и другие протоколы.
Обмен пирами в торренте — что это?
Приветствую друзья
Удалось выяснить:
Обмен пирами в торренте — поиск участников раздачи без запроса информации с трекера.
Стоит включать. В целом может оптимизировать поиск пиров, а значит может и увеличить скорость загрузки.
Разбираемся
Включить обмен пирами значит что программа будет искать пиров без запроса информации от трекера. Пиры — это участники торрент раздачи, те которые качают и те которые уже скачали. Это полезная опция, лучше чтобы она была включена, в теории может повысить скорость загрузки данных.
Собственно сама опция:
Также вы можете заметить настройку Поиск локальных пиров — это значит разрешить поиск участников торрент-раздачи у вас в локальной сети провайдера, то есть участники, которые подключены к вашему провайдеру. Работает если локальная сеть вообще функционирует, то есть разрешен обмен данными именно в локальной сети провайдера, и сам провайдер не против торрент-трафика в локальной сети (он может ограничивать использование P2P сетей). Но плюс приличный — скорость загрузки с локальных узлов может быть выше (намного).
Удачи и добра, берегите себя
Можно ли отключить (обмен пирами) ?и поиск локальных пиров? что это как понять?
«Поиск локальных пиров» позволяет находить желающих скачать или отдать в локальной сети вашего провайдера. Ставить галочку в том случае, если ваша локальная сеть достаточно развита, и провайдер не препятствует этому (данная технология создает довольно сильный «паразитный» трафик, и некоторые провайдеры могут даже банить вас за такое)
«Включить обмен пирами» — очень полезная функция, позволяет находить других участников обмена без непосредственного опроса трекера. Очень сильно ускоряет построение общей картины сидов и пировИсточник: http://torrents.ru/forum/viewtopic.php?t=1396816
Остальные ответы
Вообще-то обмен пирами подразумевает то, что человек, скачавший больше, чем ты отдаёт тебе инфу.. . Ну или около этого. Как показывают опыты, как правило, грубое влезание в тонкие настройки приводят к плачевному результату.. . Не лезь.
Локальные пиры — это те, которые находятся в твоём сегменте сети.Похожие вопросы
Что такое пиры и сиды в Торренте
Пользователи файлообменных сетей BitTorrent довольно часто сталкиваются с такими терминами как сиды и пиры. Но, далеко не все пользователи понимают значения данных терминов, и тем более как количество сидов и пиров влияет на скорость передачи данных в файлообменной сети BitTorrent. Сейчас мы расскажем о том, что такое пиры и сиды в торренте.
Пиры, сиды и личи это участники обмена файлами
Пир (peer) – это участник файлообмена. Каждый пользователь, который начинает скачивать или раздавать файл на торренте автоматически становится пиром. Таким образом, количество пиров это общее количество пользователей, которые скачивают или раздают тот или иной торрент. Для каждого торрента (для каждой раздачи на торрент-трекере) есть свое количество пиров.
Сид (seed) – это пир, который имеет полную версию раздаваемых файлов. Сидом можно стать двумя способами: создать новую раздачу или скачать раздачу и начать ее раздавать. Таким образом, каждый пир, рано или поздно становится сидом, после того как полностью скачает раздачу.
Лич (Leech) — еще одно слово, которое часто встречается в терминологии файлообменных сетей BitTorrent. Если у пира нет полной версии раздаваемых данных, то его называют личем (Leech). Личи это пиры, которые скачивают раздачу. Каждый лич, рано или поздно становится сидом, после того как полностью скачает раздачу. В некоторых случаях под термином «Лич» понимают недобросовестных участников файлообмена, которые после полной загрузки раздачи останавливают работу торрент-клиента и не становятся сидами.
Как пиры, сиды и личи влияют на скорость скачивания
Скорость скачивания в файлообменной сети BitTorrent зависит от количества пиров и сидов на раздаче, а также скорости, с которой они могут раздавать файлы. Поскольку каждый пир (лич) может раздавать ту часть файлов, которую он уже скачал, скорость скачивания возрастает вместе с увеличением количества пиров (личей).
Количество доступных пиров и сидов, можно узнать, начав закачку раздачи. Например, в программе uTorrent эта информация отображается на вкладке «Info». Кроме этого на вкладке «Peers» вы можете увидеть пиров, которые взаимодействуют с вами.
На вкладке «Peers» можно узнать скорость закачки с каждого отдельно взятого пира и сида, а также объем скачанных данных и другую информацию.
- Программа для скачивания торрентов
- Как пользоваться торрентом
- Как скачивать с торрента
Создатель сайта comp-security.net, автор более 2000 статей о ремонте компьютеров, работе с программами, настройке операционных систем.
Остались вопросы?
Задайте вопрос в комментариях под статьей или на странице «Задать вопрос» и вы обязательно получите ответ.