深入解析比特洪流原理:P2P技术如何实现高效文件分发与扩展性
是一种基于P2P技术的互联网文件分发协议。它将需要分发的文件分成块,然后在所有节点之间传递。充分利用各节点的下载和上传带宽,绕过传统C/S模型中的服务器瓶颈问题。因此,它具有很强的扩展性,可以支持大量用户同时下载一个文件。
1.下载并部署
一个典型的网络由一个中央服务器、多个数据源节点(种子)和其他需要下载文件的节点(对等点)组成。为了使用BT来分发文件,首先必须生成一个种子文件(文件),其中记录了要分发的文件的很多元信息,例如文件名、文件大小、描述等。同时,还需要一个中心服务器(IP地址等),这也需要记录在文件中。下载器通过种子文件找到,然后获取正在下载该文件的其他节点的信息。图1显示了典型的下载流程图。由于节点列表是随机返回的,因此不同节点之间形成了随机覆盖网络。
2. 邻居节点选择算法
新添加的节点P首先会进行注册,从所有节点中随机选择N个节点(默认是50个)返回给P,然后P会与这些节点一一建立连接。将来,如果其他节点加入这个网络,它们也会被告知P的信息。默认情况下,每个节点最多与 35 个其他节点保持连接。当邻居节点数量小于一定值(默认为20)时,节点会主动发起获取更多节点信息的请求。
3. 文件块选择算法
对于下载器来说,在选择下一个要下载的文件块时,通常会选择其邻居节点数最少的文件块,这就是所谓的“最少优先原则”。此技术可确保每个下载器都拥有其邻居最需要的文件块,以便在需要时可以开始下载。这也使得每个节点可以优先下载整个系统中最小的文件块,而系统中相对较多的文件块则稍后下载。这样,整个系统就趋于处于更加优化的状态。
4. 阻塞算法
采用分布式资源分配策略。每个节点以最快的速度从其邻居节点下载所请求的块,同时可以通过阻塞算法自主选择向哪些节点提供上传服务。
每隔 10 秒,节点就会评估对其拥有的文件块感兴趣的节点,以决定应该将数据发送到哪些节点(默认配置允许数据同时发送到最多 4 个节点)。根据以牙还牙的算法,节点会优先考虑那些向自己上传数据速率最快的节点,同时阻塞所有其他邻居节点。为了提高整体性能,BT还使用了一种名为“ ”的算法。即除了上述四个节点之外,它还会在其他节点中随机选择一个节点向其传输数据。通过该算法,新添加的节点可以立即开始下载,并且还可以帮助节点找到上传速度更好的邻居节点。 [1]