Представьте раздробленный и разбросанный по Сети файл. Торрент отыщет его кусочки, соберёт их и сохранит на вашем компьютере. И это почти безопасно.
Торрент похож на большой виртуальный пазл, где каждый фрагмент — это часть файла, который вы можете скачать. Эти фрагменты хранятся у разных пользователей, готовых делиться своими частями. Благодаря этому пазл собирается гораздо быстрее, чем при загрузке из одного источника.
Процесс координирует программа — торрент-клиент. Она отслеживает, какие части файла у вас есть, какие ещё нужны и где их скачать. Клиент собирает все фрагменты, пока не сформирует полный файл.
В этой статье мы подробно обсудим, что такое торрент. Вы узнаете, как работает эта технология, как ею пользоваться и насколько это законно.
Что такое торрент и в чём преимущества децентрализованного обмена данными
Торренты — это система распределённого обмена файлами, состоящая из клиентских программ, трекеров и сети пользователей. Все эти элементы работают через протокол BitTorrent, который распределяет нагрузку между участниками сети, разбивая файлы на небольшие части и обмениваясь ими.
Протокол BitTorrent был разработан в 2001 году американским программистом Брэмом Коэном. Брэму удалось создать инструмент, который преодолел ограничения централизованных серверов и обеспечил надёжный и быстрый обмен крупными файлами через интернет.
Чтобы лучше понять принцип работы торрентов, сначала рассмотрим традиционный способ скачивания файлов через HTTP-протокол: вы открываете веб-страницу в браузере, нажимаете на кнопку «Скачать» и сохраняете файл на своём устройстве.
Если файл будут одновременно скачивать множество пользователей, сервер должен обладать высокой мощностью и широкой пропускной способностью канала. В таком случае каждый пользователь сможет загружать файл напрямую с сервера, не взаимодействуя с другими участниками сети.
Например, когда выходит новый популярный фильм, его могут захотеть скачать сразу миллионы пользователей. Из-за такой нагрузки сервер может стать недоступным или резко снизить скорость скачивания. Иногда проблема решается за счёт создания дополнительных серверов, но это довольно затратно и не всегда помогает справиться с пиковым трафиком.
Схема скачивания файла через HTTP-протокол
Инфографика: Skillbox Media
Торрент-сеть работает иначе: вместо использования одного сервера, каждый файл разбивается на части, которые размещаются на разных компьютерах через протокол BitTorrent. Эти части можно скачать не только с сервера, но и с компьютеров других пользователей, которые уже загрузили этот файл.
Такой подход позволяет разгрузить серверы и повысить скорость загрузки, так как данные передаются одновременно от множества источников. Даже если изначальный источник файла станет недоступен, вы всё равно сможете получить его у тех, кто уже сохранил копию на своём устройстве.
Схема скачивания файла через протокол BitTorrent
Инфографика: Skillbox Media
Базовая терминология в торрент-системах
В следующем разделе мы продолжим изучать технологию, но сначала ознакомимся с основными терминами.
Как работает торрент
Процесс состоит из трёх основных этапов:
- Создание и загрузка файла на трекер.
- Обмен данными между пользователями через протокол BitTorrent.
- Скачивание и раздача контента.
В этом разделе мы рассмотрим первый этап, а остальные обсудим позже.
Для создания торрент-файла необходимо разделить исходный файл на сегменты, обработать каждый из них с помощью хеш-функции, а затем собрать полученную информацию и загрузить на трекер.
Например, если мы разделим файл размером 1,4 МБ на сегменты по 256 КБ, то получится пять частей по 256 КБ и одна часть размером 153,6 КБ.
Схема разделения файла на сегменты
Инфографика: Skillbox Media
Помимо хеш-кода, файл содержит другую информацию, необходимую для скачивания сегментов. Вот его общая структура:
- announce — URL-адрес трекера.
- created by — название программы, создавшей торрент.
- creation date — дата и время создания файла в формате Unix.
- encoding — кодировка (по умолчанию используется UTF-8).
- comment — комментарии автора.
- info — раздел с данными о содержимом. Для одиночного файла: включает его имя, размер и MD5-хеш. Для папки: содержит информацию о каждом файле, его размере, расположении и MD5-хеше. В этом разделе также хранятся SHA-1-хеши всех сегментов.
Рассмотрим процесс подключения и работы клиента при загрузке:
- Торрент-клиент, используя загруженный файл, подключается к трекеру и запрашивает список доступных сидов и пиров.
- Трекер отправляет этот список вашему клиенту.
- Клиент устанавливает соединение с сидами и пирами. Однако у каждого сида и пира есть ограничение на количество входящих соединений. Поэтому сиды, подключённые к вашему торрент-клиенту, могут появляться постепенно, а их число — меняться.
- Если вы разрешили раздачу уже загруженных сегментов, то по мере скачивания к вашему клиенту будут подключаться другие пиры. Они смогут загружать недостающие сегменты с вашего компьютера.
Схема подключения клиента к сети и процесс загрузки данных
Инфографика: Skillbox Media
Особенности протокола BitTorrent
Мы познакомились с принципами работы торрент-сети и теперь углубимся в работу протокола BitTorrent. Он лежит в основе всей системы и обеспечивает эффективный обмен данными между пользователями.
Если у пира уже есть скачанные сегменты, он отправляет вместе с «рукопожатием» сообщение bit field. Это сообщение — последовательность битов, где каждый бит соответствует определённому сегменту файла. Бит со значением 1 означает, что соответствующий сегмент доступен и его можно скачивать у пира, а 0 — что сегмент отсутствует.
Благодаря сообщению bit field другие пользователи могут сразу узнать, какие части файла доступны для скачивания от этого пира. Это позволяет эффективно организовать процесс обмена данными и ускорить загрузку.
Этот подход увеличивает вероятность сохранения файла в раздаче целиком, даже если первоначальные сиды исчезнут. Кроме того, он предоставляет новым клиентам доступ к большему числу пиров, что позволяет одновременно загружать различные сегменты из нескольких источников.
После завершения скачивания сегмента пир оповещает об этом других участников сети. Такое уведомление позволяет сиду или другим пирам предложить новые сегменты для загрузки, оптимизируя обмен данными.
Схема взаимодействия сида и пира в сети BitTorrent: обращение к сиду, достигшему лимита подключений
Инфографика: Skillbox Media
Как пользоваться торрентом
Для начала скачайте любой торрент-клиент. Эта программа управляет загрузкой и собирает отдельные сегменты в единый файл или папку.
Перетащите скачанный файл в окно вашего клиента или вставьте в него полученную magnet-ссылку. Для вставки ссылки откройте контекстное меню и выберите пункт Добавить торрент по URL. После выберите подходящую папку и нажмите кнопку Начать загрузку. Если торрент содержит папку, вы можете скачать её всю или только некоторые файлы.
Вы также можете указать трекер — сервер, координирующий обмен данными между пользователями. Трекер помогает находить другие устройства с нужными частями файла. Например, если хотите использовать трекер, можете попробовать RuTracker.
При создании раздачи есть два основных варианта использования трекеров:
- Для обмена с друзьями используйте открытые трекеры. Укажите такой трекер при создании раздачи и поделитесь файлом.
- Для широкого распространения применяйте трекеры с регистрацией. На таких платформах вы сможете создать раздачу, которую другие пользователи смогут быстро найти и скачать.
Законно ли использовать торрент
Вы не нарушите закон, если скачаете через протокол BitTorrent Linux-дистрибутив или другую программу. Также вы ничего не нарушите, если загрузите научные датасеты, даже если они весят сотни гигабайт. А как насчёт загрузки 115 картин из Эрмитажа? И это тоже абсолютно легально.
Многие пользователи считают торренты незаконными из-за того, что через них часто распространяются пиратские фильмы и игры. Если вы скачаете подобный контент, то можете нарушить исключительные права автора, закреплённые в пункте 2 статьи 1270 Гражданского кодекса РФ.
Формально за нарушение исключительных прав автор может начать разбирательство и привлечь к ответственности всех нарушителей. Однако часто торренты скачивают тысячи пользователей, которых сложно идентифицировать. Поэтому правообладатели обычно обращаются в Роскомнадзор с просьбой заблокировать нелегальный контент.
Когда дело доходит до судебного разбирательства, к нарушителям может быть применено множество мер, вплоть до уголовного наказания. Если вас интересуют подробности — посмотрите основные нормативные акты, устанавливающие ответственность за нарушение авторских прав:
Популярные торрент-трекеры
Ниже приведён список крупных трекеров, с которых вы можете начать работу. Выберите тот, который вам больше подходит:
Распределённый обмен файлами — это способ передачи данных, при котором файлы распространяются между множеством пользователей, а не хранятся на одном сервере.
Основные ограничения централизованных серверов:
— Пропускная способность — серверы могут обслуживать лишь ограниченное число пользователей одновременно.
— Единая точка отказа: сбой центрального сервера прерывает доступ к файлам для всех пользователей.
— Высокие затраты: поддержка мощной инфраструктуры и быстрых каналов связи требует крупных вложений.
— Масштабируемость: рост числа пользователей и объёма данных затрудняет работу централизованных систем.
BitTorrent решает эти проблемы, распределяя нагрузку между участниками сети.
Чтобы разделить 1,4 мегабайта на части по 256 килобайт, сначала переведём мегабайты в килобайты:
1 МБ = 1024 КБ, следовательно: 1,4 МБ = 1,4 × 1024 КБ = 1433,6 КБ.
Теперь вычислим количество полных сегментов: 1433,6 КБ ÷ 256 КБ = 5.
Определим размер последнего сегмента: 1433,6 КБ − (5 × 256 КБ) = 153,6 КБ.
Итог: пять частей по 256 КБ и одна часть размером 153,6 КБ.
Подробнее о килобайтах, мегабайтах и других единицах измерения информации вы можете прочитать в нашем гайде.
SHA-1 (secure hash algorithm 1) — это криптографический алгоритм, который принимает входные данные и создаёт 160-битное хеш-значение. Обычно оно представлено в виде уникального кода из 40 символов. Этот код позволяет быстро проверять целостность и подлинность информации.