BitTorrentはどのように機能しますか？

2012年の調査によると、BitTorrentは北米の総インターネットトラフィックの12％、アジア太平洋地域の総トラフィックの36％を消費しています。新しい「著作権アラートシステム」はBitTorrentトラフィックのみを対象としているほど人気が​​あります。

BitTorrentは著作権侵害の方法として広く知られているかもしれませんが、それは海賊だけのものではありません。これは、多くの状況で他のプロトコルに比べて大きな利点がある、便利な分散型ピアツーピアプロトコルです。

この記事は、BitTorrentプロトコルがどのように機能するのか、そしてなぜそれが単なる著作権侵害のツールではないのかを理解するのに役立ちます。BitTorrentの使用を開始する方法については前に説明しました。

BitTorrentのしくみ

このようなWebページをダウンロードすると、コンピューターはWebサーバーに接続し、そのサーバーから直接データをダウンロードします。データをダウンロードする各コンピューターは、Webページの中央サーバーからデータをダウンロードします。これは、Web上のトラフィックのどれだけが機能するかです。

BitTorrentはピアツーピアプロトコルです。つまり、BitTorrent「スウォーム」（同じトレントをダウンロードおよびアップロードするコンピューターのグループ）内のコンピューターは、中央サーバーを必要とせずに相互にデータを転送します。

従来、コンピューターは.torrentファイルをBitTorrentクライアントにロードすることでBitTorrentスウォームに参加していました。 BitTorrentクライアントは、.torrentファイルで指定された「トラッカー」に接続します。トラッカーは、接続されているコンピューターを追跡する特別なサーバーです。トラッカーは、群れの中の他のBitTorrentクライアントとIPアドレスを共有し、それらが相互に接続できるようにします。

接続されると、BitTorrentクライアントはトレント内のファイルの一部を細かくダウンロードし、取得できるすべてのデータをダウンロードします。BitTorrentクライアントがデータを取得すると、そのデータを群れの他のBitTorrentクライアントにアップロードし始めることができます。このように、トレントをダウンロードするすべての人が同じトレントをアップロードします。これにより、全員のダウンロード速度が向上します。10,000人が同じファイルをダウンロードしている場合、中央サーバーに大きなストレスをかけることはありません。代わりに、各ダウンローダーはアップロード帯域幅を他のダウンローダーに提供し、トレントが高速に保たれるようにします。

重要なことに、BitTorrentクライアントが実際にトラッカー自体からファイルをダウンロードすることはありません。トラッカーは、実際にはデータをダウンロードまたはアップロードすることによってではなく、群れに接続されているBitTorrentクライアントを追跡することによってのみトレントに参加します。

リーチャーとシーダー

BitTorrentの群れからダウンロードするユーザーは、一般に「リーチャー」または「ピア」と呼ばれます。完全なファイルをダウンロードした後もBitTorrent群に接続したままで、他の人がファイルをダウンロードし続けることができるようにアップロード帯域幅をより多く提供するユーザーは、「シーダー」と呼ばれます。トレントをダウンロード可能にするには、トレント内のすべてのファイルの完全なコピーを持っている1人のシーダーが最初に群れに参加して、他のユーザーがデータをダウンロードできるようにする必要があります。トレントにシーダーがない場合、ダウンロードすることはできません。接続されているユーザーは完全なファイルを持っていません。

BitTorrentクライアントは、アップロードする他のクライアントに報酬を与え、非常に遅い速度でアップロードするクライアントにデータを送信するよりも、より多くのアップロード帯域幅を提供するクライアントにデータを送信することを好みます。これにより、群れ全体のダウンロード時間が短縮され、より多くのアップロード帯域幅を提供するユーザーに報酬が与えられます。

トレントトラッカーとトラッカーレストレント

最近では、分散型の「トラッカーレス」トレントシステムにより、BitTorrentクライアントは中央サーバーを必要とせずに相互に通信できます。BitTorrentクライアントはこれに分散ハッシュテーブル（DHT）テクノロジーを使用し、各BitTorrentクライアントはDHTノードとして機能します。「マグネットリンク」を使用してトレントを追加すると、DHTノードは近くのノードに接続し、他のノードはトレントに関する情報を見つけるまで他のノードに接続します。

DHTプロトコル仕様にあるように、「事実上、各ピアはトラッカーになります」。これは、BitTorrentクライアントが群れを管理する中央サーバーをもはや必要としないことを意味します。代わりに、BitTorrentは完全に分散化されたピアツーピアファイル転送システムになります。

DHTは、従来のトラッカーと一緒に機能することもできます。たとえば、トレントはDHTと従来のトラッカーの両方を使用できます。これにより、トラッカーに障害が発生した場合に冗長性が提供されます。

BitTorrentは著作権侵害だけではありません

BitTorrentは著作権侵害と同義ではありません。 Blizzardは、カスタムBitTorrentクライアントを使用して、World of Warcraft、StarCraft II、Diablo 3などのゲームのアップデートを配布します。これにより、アップロード帯域幅を他のユーザーと共有できるようになり、未使用の帯域幅を活用してダウンロードを高速化できるため、ダウンロードが高速化されます。全員。もちろん、それはまた彼らの帯域幅の請求書でブリザードのお金を節約します。

人々はBitTorrentを使用して、Webホスティングの帯域幅を支払うことなく、大きなファイルをかなりの数の人々に配布できます。無料の映画、音楽アルバム、またはゲームをBitTorrentでホストすると、ファイルをダウンロードする人がファイルの配布を支援する、簡単で無料の配布方法が可能になります。ウィキリークスはBitTorrentを介してデータを分散し、サーバーの負荷を大幅に軽減します。 Linuxディストリビューションは、BitTorrentを使用してISOディスクイメージの配布を支援します。

BitTorrentをプロトコルとして開発する責任を負い、人気のあるµTorrentトレントクライアントも購入して開発しているBitTorrent、Inc。は、BitTorrent Labsプロジェクトを通じて、新しいことにBitTorrentプロトコルを使用するさまざまなアプリケーションを開発しています。ラボの実験には、BitTorrentを介してファイルを直接転送することで複数のコンピューター間でファイルを安全に同期する同期アプリケーションと、BitTorrentプロトコルを使用してライブストリーミングビデオをブロードキャストし、BitTorrentのパワーを活用してライブビデオを大規模にストリーミングするBitTorrentライブ実験が含まれます現在の帯域幅要件のない人の数。

BitTorrentは、分散型でピアツーピアの性質が、障害の中心点を持つNapsterやその他のピアツーピアネットワークを取り締まる取り組みへの直接的な対応であるため、現時点では主に著作権侵害に使用される可能性があります。ただし、BitTorrentは、現在は合法的に使用されているツールであり、将来的には他の多くの潜在的な使用法があります。

画像クレジット：ウィキペディアのMauro Biegによるヤコビアン、中央サーバー、ピアツーピアネットワーク図によるヘッダー画像