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Il protocollo BitTorrent e le reti peer-to-peer (p2p)


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10 June 2010 18:16




In questi giorni, lo studio mi ha portato a scoprire molti interessanti argomenti riguardo alla rete Internet. Uno dei più belli a mio parere è stato il protocollo BitTorrent e le reti p2p per la condivisione di file. Vediamo un pò come funziona il tutto!

Le applicazioni di rete generalmente sono di 2 tipi: client-server e peer-to-peer. Nel primo caso abbiamoun pc client che instaura una comunicazione diretta con un server. Nel secondo caso invece la comunicazione avviene tra due pc (peer) senza passare per un server. Questo secondo metodo viene principalmente usato come sapete per lo scambio di file da una singola sorgente ad un gran numero di peer.
Un altro grande pregio di questo tipodi applicazione è che ogni peer può ridistribuire le porzioni di file che già possiede. Uno dei protocolli più utilizzati per questo tipo di applicazioni è BitTorrent
Vediamo, molto semplicemente come funziona questo protocollo. (Le immagine sono relative al programma Transmission su Ubuntu).
Quando lanciate il programma p2p ed aprite un file .torrent accedete al Torrent ovvero l'insieme di tutti i peer che contribuiscono alla condivisione di quel file. Ogni peer può lasciare il torrent in qualsiasi momento con un sottoinsieme delle parti del file e rientrare in un secondo momento mantenendo le parti.
E' importante sottolineare che ogni torrent ha un server chiamato tracker contenente tutti gli indirizzi Ip dei peer di un certo torrent.
L'accesso ad un nuovo torrent avviene in 4 fasi principali:
  1. Il peer chiede al traker di unirsi al torrent
  2. Il tracker seleziona in modo casuale un sottoinsieme di 50 peer ed invia gli IP al peer
  3. Il peer cerca di stabilire una connessione TCP (è il protocollo che gestisce le connessioni sicure in Internet) con i 50 peer (i peer con cui stabilisce la connessione sono detti neigboring peer)

  4. Nell' immagine ho eliminato la lista dei peer (ma a voi comparirà)

  5. Periodicamente il peer richiede ai peer vicini la lista delle parti del file che possiedono. In questo modo cerca di stabilire altre connessioni TCP con i peer della lista per richiedere le parti mancanti

Il peer preleva dai suoi vicini prima le parti più rare del file, ovvero le parti con il minor numero di copie (in questo modo le parti più rare vengono re-distribuite più velocemente).
Il peer risponde alle richieste degli altri peer ponendo una priorità maggiore a quelli che gli inviano dei file con un frequenza più alta. Solitamente il peer determina i 4 vicini con frequenza maggiore e contraccambia inviandogli le parti necessarie al completamento. (Il calcolo dei 4 peer preferiti avviene ogni 10 secondi). Inoltre ogni 30 secondi il peer sceglie casualmente un peer a cui inviare delle parti. Se a questo punto i peer sono soddisfatti della frequenza di trasferimento l'uno mette l'altro nella propria lista dei 4 uploader principali fino alla scoperta di un partner migliore.
Il protocollo bitTorrent non fornisce alcuna funzionalità per indicizzare e cercare i file.
Uno dei metodi più utilizzati è un indice centralizzato. In questo schema viene utilizzato un potente server o insieme di server(server farm). Quando un peer avvia la condivisione il client p2p si collega al server e fornisce IP e lista dei file condivisi in questo modo crea un database in cui ad ogni file viene associato un insieme di IP.
Naturalmente per sfruttare a pieno le potenzialità del BitTorrent, nel caso avete un router NAT dovete aprire la porta che utilizza il programma per le connessioni in entrata/uscita o, nel caso il vostro router sia predisposto, abilitare il protocollo UPnP che gestisce automaticamente il router.

Spero che questo approfondimento vi sia piaciuto!!

Tag: torrent,p2p ,

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