一、文件传输

前端时间做了和文件传输相关的工作，今天抽空做个总结。总结一下平常使用的几种协议以及BtTorrent协议。其实BitTorrent协议也不是什么新协议，它诞生也十几年了。咱也蹭个热点，最近几年大火的区块链技术也和BitTorrent协议有着异曲同工之处，都是p2p。话不多说，先介绍几种传统的文件传输协议：

1、FTP协议

FTP，File Transfer Protocol的简写，文件传输协议，属于TCP/IP协议之一。包含两个部分：FTP服务器和FTP客户端。

FTP服务器用来存储文件，用户可以使用FTP客户端通过FTP协议访问位于FTP服务器上的资源，包括上传和下载。

通常情况下，FTP传输效率非常高，一般网络上传输大的文件时，也采用该协议。

不过，FTP毕竟已经诞生40多年了，许多厂商已经考虑不再支持FTP了。

据悉，Chrome浏览器开发者正讨论逐步放弃对FTP协议的支持。即将生效的一个变化是，部分FTP文件将不再提供页面预览，而是直接跳转下载。这是弱化FTP协议并最终取消的开端，Chrome开发者们对维护文件服务器目录也已经厌倦了，况且还有安全问题。

另外，Mozilla也早有类似弱化FTP的讨论，预计Firefox也将追随Chrome的脚步。

FTP协议有一些难以改善的缺点，尤其是密码和文件内容都使用明文传输而容易被窃听、传输大量小文件时效果不好等，很早之前，有将SSL证书应用到FTP上的讨论，但最终，开发者们认为继续为FTP增加代码已经没有必要，倒不如扫入回收站。如今，P2P点对点协议已经在很大程度上成为如今互联网文件传输的主流。

2、SFTP协议

3、SCP协议

4、rsync

二、BitTorrent协议

1、简介

BitTorrent是一种内容分发协议，由布拉姆·科恩2001年自主开发。

一般的下载服务器为每一个发出下载请求的用户提供下载服务，而BitTorrent的工作方式与之不同。文件的持有者将文件发送给其中一名用户，再由这名用户转发给其它用户，用户之间相互转发自己所拥有的文件部分，直到每个用户的下载都全部完成。这种方法可以使下载服务器同时处理多个大体积文件的下载请求，而无须占用大量带宽。

简而言之：资源不再由一个服务器提供，而是所有下载文件的服务器提供。服务器既是下载者，也是上传者。参与者越多，速度也快！

原理：制作目标文件的种子文件或者磁力链接（其中会把目标文件分成若干个碎片文件），下载者通过种子文件或磁力链接，去tracker服务器或DHT网络下载文件，同时获取其它下载该文件的下载者信息。此时，每一个下载者不光能从文件源服务器处下载文件，也能从其它下载者处获取文件。

传统文件传输方式与p2p模式对比：

1）传统文件传输方式：

传统文件传输方式，比如FTP、SCP、RSYNC等都是一对一传输，如下图所示。这种方式对于下载者少是很好的，但是如果下载者多了，对服务器来说就是一种负担了，占带宽并且速度慢，这种方式是串行的。

2）p2p分发文件方式：

BitTorrent协议就归属于P2P分发方式，p2p文件分发上面已经说过，就是peer-to-peer。每一个peer既是下载者也是上传者，peer下载的同时也会向其它的peer提供上传服务。甚至在下载完毕的时候，也会向其它peer再提供一段时间的上传服务。如下图所示：

2、架构

BitTorrent架构主要包括：Tracker服务器（或者DHT网络）、种子解析文件服务器、以及下载者BTclient。

Tracker服务器：一个BTclient在开始下载以及下载进行的过程中，要不断与tracker服务器进行通信，并报告自己的信息，同时获取其它BTclient的信息。这种通信是基于HTTP协议的，故又称之为tracker HTTP协议。不过这种方式弊端还是比较大的，如果Tracker服务器一旦挂掉，BTclient就不能继续下载文件了。由此，后来者又发明了DHT网络，这我们之后的文章会讲。

备注：

P2P文件分发是有几个阶段的，最早是使用Tracker服务器作为BTclient信息的交换网络。后来因为Tracker的局限性，又发展处DHT网络以及混合型P2P网络。

种子解析文件服务器：该服务器通常的作用就是把文件制作成种子文件，并且一直提供该文件的上传服务，BTclient通过Tracker服务器找到它，并从中下载文件。

下载者BTclient，其实就是下载的用户，用户通过相应的软件去对应地址下载文件。

它们之间的关系如下：

三、BitTorrent优缺点

有得就有失，这个世界没有什么是只有好处没有坏处的，技术发展也一样。BitTorrent具有非常明显的优势：分发速度快、分发机器多、节省带宽。

四、BitTorrent的python实现

1、使用python-libtorrent

Python-libtorrent模块是一个使用python语言编写的BitTorrent模块，使用它可以制作BT种子，以及根据种子下载文件。和OpenTracker结合起来可以搭建一整套BT环境。篇幅所限，就不在此赘述了，有兴趣者可以百度自行搜索。

2、murder

除了使用python-libtorrent外，我们还可以使用相对便捷的murder。murder是twitter开源的一款产品，比较成熟，不需要python-libtorrent那样还需要自己写程序，非程序员可以考虑使用它。而且里面包含了上述所有的组件。方便快捷，具体安装和使用方式如下：

1）tracker服务器安装：

2）seeder生成种子以及开启种子解析文件服务器：

3）peer节点下载文件（BTclient下载文件）：

五、结语

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