Protocolo Bittorrent

Protocolo Bittorrent

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Fundamentos Básicos

● Bittorrent é um protocolo peer-to-peer para

compartilhamento de arquivos criado por Bram Cohen. BitTorrent é projetado para facilitar

transferências de arquivos entre vários pares de uma rede P2P.

● Sítio do projeto http://www.bittorrent.org

● Para melhor endendimento de uma rede Bittorrent é

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Fundamentos Básicos

Elementos Bittorrent:

● Cliente

● Aplicativo que implementa o protocolo, é o cliente

BitTorrent que está sendo executado na máquina local.

● Par (peer)

● Par é qualquer cliente BitTorrent participando de um download/upload.

● Semeador (seeder)

● Par que contém uma cópia completa do arquivo . Este apenas realiza upload.

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Fundamentos Básicos

Elementos Bittorrent:

● Sangue-sugas (leecher)

● Pares que estão baixando ou enviando informação para uma rede Bittorrent.

● Enxame (swarm)

● Rede de pares (peers) que estão compartilhando determinada informação.

● Rastreador (Tracker)

● Servidor responsável por manter uma lista atualizadas de todos os pares que participam de enxames. Também

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Fundamentos Básicos

Elementos Bittorrent:

● Arquivo de metadados (metafile)

● Arquivo de extensão '.torrent' que contém informações sobre o arquivo ou arquivos que serão baixados.

● Pedaço

● Cada arquivo presente em um '.torrent' é dividido em pedaços com objetivo de otimizar a troca dos mesmos.

● Bloco

● Cada pedaço é subdividido em blocos, que são a unidade mínima de envio.

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Funcionamento do Protocolo

Ínicio :

● Em sítios especializados, baixar arquivo de

metadado com extenção '.torrent';

● Chamar o arquivo '.torrent' através do cliente

Bittorrent;

● Neste arquivo irá conter o(s) arquivo(s) a serem

baixado(s) e qual(is) ratreador(es) deverão ser contactado(s);

● Ao entrar em contato com o Rastreador (Tracker) ,

este envia uma lista de todos os pares no enxame (swarm) no momento. Este processo é conhecido como anúncio;

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Funcionamento do Protocolo

Ínicio :

● Cliente conecta com pares do enxame para

descobrir quem tem pedaços a oferecer;

● O Cliente começa receber pedaços de outros pares.

Agora também já está apto a enviar pedaços a pares que o solicitarem;

● A escolha, em ambos os casos, de quais pedaços ou

blocos e com quais pares trocá-los é feita seguindo alguns algoritmos;

● Para cada pedaço completamente recebido, o

cliente calcula o hash SHA1 do pedaço, e confere se este está de acordo com o valor presente no arquivo de metadados.

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Funcionamento do Protocolo

Ínicio :

● Quando o cliente conclui o recebimento de todos os

pedaços do arquivo, ele deixa de realizar download e torna-se um semeador.

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Funcionamento do Protocolo

Arquivo de metadados( .torrent) :

● O arquivo '.torrent' está codificado no formato

bencoding, que suporta quatro tipos de dados:

strings (cadeias de caracteres), números inteiros, listas e dicionários . As listas e dicionário podem

conter qualquer um dos quatro tipos.

● Strings: [número de caracteres em base dez]:[texto]

● Ex.: 10:bittorrent “bittorrent”→

● Inteiros: i[número em base dez]e

● Ex.: i6e 6→

● Listas: l[valor em bencoding][valor em bencoding][...]e

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Funcionamento do Protocolo

Arquivo de metadados( .torrent) :

● Dicionários: d[chave em bencoding][valor em

bencoding][chave][valor][...]e

● Ex.: d1:a6:inicio1:bi5e1:c3:fime <(“a”, “inicio”), →

(“b”, 5), (“c”, “fim”)>

● O conteúdo de um arquivo metadado (o arquivo com

a terminação ". Torrent") é uma “bencoded”

dicionário, que contém as chaves listadas abaixo.

● Info: um dicionário que descreve o arquivo (s) do

torrent.

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Funcionamento do Protocolo

Arquivo de metadados( .torrent) :

● O conteúdo de um arquivo metadado (o arquivo com

a terminação ". Torrent") é uma “bencoded”

dicionário, que contém as chaves listadas abaixo.

● Announce-list: (opcional) esta é uma extensão para a

especificação oficial. Esta chave é utilizada para implementar listas de backup trackers.

● creation date: (opcional) hora da criação do torrent,

no formato hora UNIX . (Inteiro - Segundos desde 1-1-1970)

● comment: (opcional) comentários do autor (string) ● create by: (opcional) nome e versão do programa

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Funcionamento do Protocolo

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Funcionamento do Protocolo

Algoritmos:

● Algoritmos de seleçao de pares

● Após a descoberta dos semeadores(seeders) e dos

sanguesugas(leechers) , faz-se necessário escolher de quais usuários baixar e para quais enviar. O Bittorrent prevê um algoritmo que favorece a troca recíproca de informações, o 'tit-for-tat“.

● Como o BitTorrent não possui uma central de alocação

de recursos, cada peer é responsável por maximizar sua taxa de download.

● Alcançam este objetivo fazendo download do maior

número de peers quem eles podem e decidindo para qual peer fazer upload.

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Funcionamento do Protocolo

Algoritmos:

● Algoritmos de seleçao de pares

● Para cooperar, peers fazem upload, para não cooperar,

sufocam (choke) peers,

● Resumindo o 'tit-fot-tat' se apresenta da seguinte

forma:

● CHOKE -> Cliente para de enviar para este PAR; ● UNCHOKE -> Cliente envia dados para este PAR; ● OPTIMISTIC UNCHOCKING -> Cliente escolhe

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Funcionamento do Protocolo

Algoritmos:

● Algoritmos de seleção de pedaços

● Cada arquivo sendo baixado é dividido em pedaços,

que podem ser obtidos simultaneamente de vários peers.

● O Bittorrent se utiliza de alguns algoritimos

principais para selecionar pedaços:

● Prioridade Estrita ● Mais raro primeiro

● Primeiro pedaços Aleatório ● Modo End Game

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Funcionamento do Protocolo

● Estes, usuários que se beneficiam de redes Bittorrent

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Funcionamento do Protocolo

Impacto na Rede:

● As transferências usando o protocolo BitTorrent são

responsáveis por grande parte do tráfego da Internet.

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Funcionamento do Protocolo

Impacto na Rede:

● As transferências usando o protocolo BitTorrent são

responsáveis por grande parte do tráfego da Internet. Su l d a Á fr ic a A le m an ha Ares 0.29% 42.63% 0.00% 2.24% 0.84% 0.16% 0.11% 1.80% BitTorrent 48.34% 30.02% 80.83% 74.51% 40.77% 48.94% 78.85% 58.20% DirectConnect 0.01% 0.00% 17.87% 0.08% 0.85% 0.00% 0.12% 0.30% eDonkey 2.48% 25.99% 1.16% 7.70% 24.22% 47.17% 15.37% 35.99% Gnutella 18.60% 0.36% 0.14% 14.21% 1.75% 1.66% 5.00% 2.75% Imesh 13.60% 0.02% 0.00% 0.47% 0.00% 0.03% 0.00% 0.14% Thunder 14.04% 0.80% 0.00% 0.69% 0.77% 1.64% 0.52% 0.62% Local Protocolo _Am ér ic a do Su l E ur op a O ci de nt al N or te d a Á fr ic a Su l d a E ur op a O ri en te M éd io Su do es te E ur op eu

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Funcionamento do Protocolo

Conclusão:

● BitTorrent é um protocolo extremamente útil, que

tem como principais fraquezas a dependência de servidores e o tempo de vida dos arquivos

fortemente dependente do interesse dos usuários. Apesar destes desafios, ele se mostra um

concorrente respeitável para a troca de arquivos, já sendo usada, de fato, em projetos de grande porte, como algumas distribuições do sistema operacional Linux. Suas vantagens técnicas são essenciais para o envio de arquivos grandes (tendência nos