P2P（Peer to Peer）文件共享的工作原理

正如我们今天所知，软件盗版和文件共享在互联网出现之前就已存在，主要是通过留言板和私人FTP站点。但是找到文件很乏味，实际下载它们的速度更慢。将朋友的软件或音乐修复作为物理副本（通常称为“sneakernet”）更为常见。

P2P文件共享改变了这一切。突然间，您可以直接访问其他人的共享数据。但是让我们稍微回顾一下：什么是P2P，它是如何工作的，它从哪里开始？

在我们开始之前

我们将主要讨论P2P技术的文件共享方面，但这肯定不是唯一的用例。我们还应该注意到P2P这个术语在它们最初发明以来的几十年中涵盖了广泛的网络，因此并非所有这些都适用于所有情况。我们试图尽可能广泛地解决这个问题。

不是客户端 - 服务器模型

首先，我们应该解释点对点不是什么。互联网的其余部分通常运行在所谓的客户端 - 服务器模型上。

世界上某个功能强大的服务器上托管的网站（最好的网络托管服务）会在您的计算机或手机请求时提供一条信息。这可能是用于正确显示网站的字体，也可能是您要下载的2GB Linux ISO。服务器将文件发送给您。当下一个用户出现时，该过程重复进行。

这适用于网站，但不能很好地扩展大型文件。这主要是速度，带宽，成本和合法性的问题。

传统网络主机的速度非常有限。它可以传输少量文本来呈现网站，而一些网络服务器只是为了提供图像而进行优化。但对于较大的文件，这需要一段长时间不可持续的速度，并将服务器锁定给其他用户。

从法律角度来看，找到一台服务器，关闭它然后起诉所有者相对容易。因此，P2P诞生了。想要分发受版权保护的文件的人需要更好的方法。

什么是点对点？

点对点是一个完全不同的模型，每个人都成为服务器。没有中央服务器; 使用网络的每个人都充当自己的服务器。点对点使得它成为一条双向的街道，而不是简单地采取文件。

您现在可以回馈给其他用户。事实上，回馈（现在称为“播种”）对于点对点网络的成功至关重要。如果每个人都只是下载而没有给予任何回报（称为“leeching”），那么网络将不会提供客户端 - 服务器模型的任何好处。

在客户端 - 服务器模型中，性能随着更多用户而降低，因为在更多人之间共享相同数量的带宽。在对等网络中，更多用户使网络更有效。通过硬盘驱动器提供特定文件的用户越多，新用户就越容易获得该文件。

在现代P2P网络中，当更多用户下载文件时，它实际上更快。您不是从一个用户那里获取整个文件，而是从数百或数千个其他用户那里获取较小的文件。即使它们只为您带来一点点带宽，组合连接意味着您可以获得最大速度。然后，您又有助于再次分发文件。

在早期形式的P2P网络中，仍然需要中央服务器来组织网络，充当数据库，其保存关于连接的用户和系统中可用的文件的信息。虽然文件传输的繁重工作是直接在用户之间完成的，但网络仍然很脆弱。淘汰中央服务器意味着完全禁用通信。

早期P2P软件简史

现在您已经了解了为什么点对点网络与客户端 - 服务器模型相比是如此的革命，让我们快速浏览一下历史背景。

Napster于1999年推出，是第一个广泛使用的点对点模型实现。中央数据库包含有关成员持有的所有音乐文件的信息。您将从此中央服务器搜索一首歌曲，但要下载它，您实际上将连接到另一个在线用户并从中复制。反过来，一旦你在Napster库中拥有了这首歌，它就可以作为网络上其他人的来源。

您还可以添加自己的文件，然后Napster会将其编入索引并添加到数据库中，随时可以在全球范围内传播。然而，实施是有限的，因为您只能从一个人下载。

但随之而来的是，点对点的概念已经在世界范围内释放出来。

Napster最终于2001年被关闭，但在类似的网络出现之前不仅仅提供了音乐。电影，软件和图像在Morpheus，Kazaa和Gnutella网络上提供（其中，Limewire可能是最着名的Gnutella客户端）。

多年来，各种其他协议和点对点文件共享软件来来去去，但一个开放协议占据了一席之地：BitTorrent。

BitTorrent协议

BitTorrent于2001年设计，是一种开源协议，用户可以在其中创建包含下载信息的元文件（称为.torrent文件），而无需实际提供下载数据。存储这些元文件以及当前持有该文件的人员需要跟踪器。但是，作为开放协议，任何人都可以对客户端或跟踪器软件进行编程。

因此，即使它需要一个中央跟踪器来维护这些可用文件的数据库，也可能存在多个跟踪器。任何单个torrent描述符文件都可以注册多个跟踪器。这使得BitTorrent网络非常强大，几乎不可能完全破坏。关闭洪流网站变成了一场傻瓜游戏。