Arquitetura Híbrida BitTorrent

Jonas Mayer, Fagner, Pedro e Getulio

Universidade Regional Integrada – Curso de Ciência da Computação – Campus Santiago

Av. Batista Sobrinho, s/n – CEP 97700-000 – Santiago – RS

{jmayer13,guri_de_uruguaiana,fagnersbueno}@hotmail.com

Abstract. The preparation of this article / report was made from a literature search, aiming to present the hybrid architecture and technology BitTorrent.

Resumo. A elaboração deste artigo/relatório foi feita a partir de uma pesquisa bibliográfica, tendo como objetivo apresentar a arquitetura híbrida e a tecnologia BitTorrent.

1. BitTorrent O BitTorrent é um protocolo de rede que permite a realização de downloads de arquivos. Este protocolo permite a realização do upload de arquivos sem a necessidade do download destes, já terem sido concluído, maximizando o desempenho e melhorando as taxas de transferência. Para entender o compartilhamento de arquivos do BitTorrent, é necessário conhecer alguns termos:

• Seed (ou seeding): é a denominação dada à máquina que possui um arquivo completo compartilhado, como o computador que primeiramente disponibilizou o arquivo e os outros que posteriormente o baixaram por inteiro;

• Peer: nome dado a cada computador que compartilha arquivos. Quando você está baixando algo pelo BitTorrent, seu computador é um peer, ou seja, um ponto ou um nó da rede;

• Leech (ou leeching): é a denominação dada ao momento em que um computador faz download;

• Tracker: denominação dada ao servidor que é responsável por organizar os arquivos disponíveis e direcionar os downloads;

• Swarm: nome dado ao conjunto de computadores que estão compartilhando o mesmo arquivo.

Para compartilhar arquivos usando BitTorrent é necessário um arquivo .torrent que contem informações sobre o arquivo como nome, tamanho, hash e endereço do servidor tracker. O endereço do tracker mantem um log de quais os utilizadores que estão descarregando e onde os arquivos e seus pedaços estão.

2. Arquiteturas Para entender a arquitetura híbrida primeiro precisamos entender a arquitetura cliente-servidor e arquitetura P2P.2.1 Arquitetura cliente-servidor A arquitetura cliente-servidor divide-se em duas partes:

Fig. 01 Arquitetura cliente-servidor [FIG01]

• Servidor ◦ Presta serviço aos clientes◦ Geralmente é um hospedeiro sempre em funcionamento

• Cliente◦ Hospedeiro que faz requisições aos servidores

Os clientes não se comunicam entre si. Exemplos dessa arquitetura são:

• Web• transferência de arquivos (ftp)• login remoto (telnet)• correio eletrônico

2.2. Arquitetura Peer-to-Peer (P2P) Na arquitetura Peer-to-Peer cada par realiza função tanto de servidor quanto de cliente. Ela tem por principal característica a descentralização das funções.

Fig. 02 Arquitetura P2P [FIG02]

Pares arbitrários se comunicam diretamente entre si. A arquitetura P2P é escalável, um novo par gera pedidos mas também agrega serviços respondendo requisições de outros pares. Por ser descentralizada ele tem um gerenciamento difícil, pela quantidade de cópias dos arquivos ou pela entrada e saída dos usuários da rede.

2.3 Arquitetura híbrida A arquitetura híbrida é a união da cliente-servidor e da P2P. Geralmente usa a cliente-servidor para obter alguma informação sobre o par a ser contactado e realiza o contato através da P2P.

Fig.03 Arquitetura Híbrida [FIG03]

Esta arquitetura utiliza, por exemplo, para transferência de arquivos o P2P e a arquitetura cliente/servidor para pesquisar quais peers contêm o arquivo desejado. Um exemplo dessa arquitetura são as mensagens instantâneas, em que uma lista de pares on-line é obtida através do servidor e a comunicação entre os pares é direta.

3. Como funciona o BitTorrent

Um usuário acessa uma página web que contém um arquivo .torrent, o qual contém as informações necessárias para transferir um ou mais arquivos específicos. Após a identificação dos nós e suas porções de arquivos, o nó que está transferindo se torna efetivamente ativo, sendo forçado a auxiliar os outros.

Fig. 04 Arquitetura BitTorrent [Fig04]

Quando o par identifica de onde pode descarregar um ficheiro, junta-se a um conjunto de "descarregadores" que em paralelo vão buscar partes do ficheiro fonte mas que, simultaneamente , também os distribuem entre si. Os arquivos são divididos em partes de geralmente 256Kb. Que são distribuídos de forma aleatória para otimizar a transferência.

4. Links Magnéticos Links Magnético é uma ideia genialmente simples: Ao invés de indicar a localização de um arquivo, indica o próprio arquivo, através de um hash pré-calculado.Os Links Magnéticos , não indicam em qual servidor o arquivo se encontra, e sim descrevem características do arquivo (nome, tamanho, hash, etc) e o seu programa se encarrega de procurá-lo nas redes P2P; eliminando a necessidade de trackers e arquivos “.torrent” . Uma das grandes vantagens dos Links Magnéticos é o espaço em disco necessário, por exemplo, todo o The Pirate Bay pode ser armazenado em 90 MB, já que apenas o Link Magnético é fornecido. Uma das desvantagens de usar Links Magnéticos é que o download pode demorar para começar, principalmente se o arquivo tiver poucos compartilhadores. Isso se deve ao fato de que o arquivo precisará ser obtido de outros usuários ao invés de ser baixado diretamente do site.

Referencias

[FIG01] Arquitetura Cliente-Servidor http://classesvb.wdfiles.com/local--files/framework-de-gerenciamento-de-itens-de-configuracao/ClienteServidor.png

[FIG02] Arquitetura P2P http://webiscool.files.wordpress.com/2009/05/p2p.gif

[FIG 03] Arquitetura Híbrida,

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/76/H%C3%ADbrido.jpeg

[FIG04] Arquitetura Bittorrent, Pouwelse et al. [2004]

[GON] GONÇALVES. Marcelo. Redes de Computadores, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Eletrônica Faculdade de Engenharia Eletrônica, UERJ

[ARE] ARECHIM. Emerson - Publicado em 19/09/2004 - Atualizado em 02/09/2007 http://www.infowester.com/bittorrent.php