BT 与 Magnet 的下载方式及原理

 

用户通过BT下载文件的基本过程：

一、找到.torrent文件

二、使用BT下载客户端软件打开这个文件

三、对于用户来讲，只要花时间去等就可以了

而对于客户端软件来讲，它会根据.torrent文件中的网址自动连接Tracker服务器，从它那里接收到其他正在下载该文件的人的网址名单。下一步，软件就一一与名单上的网址取得联系，从它们那里获取文件的片段，直到整个下载完成。从整个过程不难看出，BT Tracker服务器是一个中央节点，任何客户端都可以在其上找到“同伴”——只要其他人也在下载或分享同一个文件。

      因此，BT并非一个去中心化的应用，必须依靠中央节点（BT Tracker服务器）才能正常工作。

Magnet 下载文件原理：

      Magnet不需要Tracker服务器，也不需要.torrent文件，仅需要一串字符就可以进行文件下载。

      DHT：2002年，纽约大学的两个教授Petar Maymounkov和David Mazières发表了一篇论文，提出了一种真正去中心化的“点对点”下载模型，他们将其称为Kademlia方法。2005年，BT软件开始引入这种技术，在BT中被称为DHT协议（Distributed Hash Table，分布式哈希表）。

DHT是一种分布式存储方法。DHT的作用是找到那些与本机正在下载（上传）相同文件的对端主机（Peer），当然，实现这一过程并不依赖Tracker服务器。在DHT网络中的每个客户端负责一个小范围的路由，并负责存储一小部分数据，从而实现整个DHT网络的寻址和存储。这种信息获取方式保证了整个网络没有单个的中心，即使一个节点下线，依然可以通过其他节点来获取文件，因此也就不需要Tracker服务器来告诉你，其他节点在什么地方。

PEX：是Peer Exchange的简写，我们可以将其理解为“节点信息交换”。虽然DHT解决了去中心化的问题，但要在没有“中心协调员”（Tracker）的情况下实现高效寻址，就要借助PEX。PEX所提供的功能有点类似于以前的Tracker服务器，但工作方式却非常不同，我们可以打个比方来说明。

小赵在A班，她不认识B班的小何，也不认识C班的小温，但小赵认识同班的小王，而小王认识B班的小何，也可能还认识C班的小温，或者小王仅认识B班的小何，但小何认识C班的小温，而小温又认识同班的所有同学，结果就是小赵可以“无限”地延伸自己的关系网，不管怎样，总有一条沟通途径可以将这些同学联系在一起，待小赵“认识”了小温后，他们就可以直接沟通了，在P2P世界里，就是进行上传与下载。

      Magnet links：有网友将其称为磁链。DHT+PEX解决了BT“寻址”的问题，但是如何告诉BT客户端找（寻）什么又是另外一个问题。在.torrent文件中包含的内容就是用户真正要下载的文件的特征信息，或称为“电子指纹”，BT客户端知道了要找什么，也知道如何去找，于是P2P方式的下载、上传就实现了。以前BT客户端通过.torrent文件得知“要找什么”，现在，文件的“电子指纹”不再存放于.torrent中，而被放在了Magnet links中

 

例如：

magnet:?xt=urn:btih:36684b463ca2aa2f9347b18e9f6b1a9090bdb073&dn=Microsoft+iSCSI+Initiator

分解一下这个地址：

magnet：协议名。

xt：exact topic的缩写，表示资源定位点。BTIH（BitTorrent Info Hash）表示哈希方法名，这里还可以使用SHA1和MD5。这个值是文件的标识符，是不可缺少的。

dn：display name的缩写，表示向用户显示的文件名。这是一个可选项。

tr：tracker的缩写，表示tracker服务器的地址。这是一个可选项，本例中并未出现。

精简一下上例，仅需要magnet:?xt=urn:btih:36684b463ca2aa2f9347b18e9f6b1a9090bdb073就够用了，如果附加dn（display name），在使用上会更加方便一些。

 

Magnet Link的好处就不多说了，至少包括两点：网络的可靠性得到了极大的增强；不存在“被拔线”的风险。由于不存在所谓的中央节点，审查将变得更加困难，“单点失效”的问题也就不存在了。此外，Magnet URI只是一个字符串，非常容易传播，根本无法禁止。因此，Magnet URI取代Tracker模式将是大势所趋，迟早会成为主流BT下载方式。

细心的网友可能看出了DHT+PEX+Magnet Link模式中的一个问题——BT客户端的“第一步是如何迈出的”，套用在介绍PEX时使用的例子，那就是小赵是怎么“加入”A班的呢？这确实是个问题。解决这个问题依然需要一台服务器（bootstrap node），不过这台服务器所起的作用与Tracker不同，它仅负责接纳小赵进入A班，当小赵与A班中的同学“搭上了话”，之后这台服务器就没有什么用处了。bootstrap node可以是不同BT客户端厂商独立运营的，也可以是几家联合共用，总之，它是分散的，只要在客户端软件中内置一张表单，那客户端就将有非常多的入口可供选择。

 

（摘选自 Pconline）