bittorrent 效能卓越的原因
bittorrent 效能卓越的原因
（原文是incentives build robustness in bittorrent，不知道怎麼翻譯比較好？）
bram cohen
bram@bitconjurer.
2023年5月22日
翻譯：小馬哥
日期：2004-6-1
概要
bittorrent 檔案發布系統採用針鋒相對（tit_for_tat）的方法來達到帕累託有效，與當前已知的協作技術相比，它具有更高的活力。本文將解釋bittorrent 的用途，以及是怎樣用經濟學的方法來達到這個目標的。
1、bittorrent 用來做什麼？
研究人員以前也在尋找一種達到這種效果的可實用的技術[3]。這種技術原來並沒有在大的範圍內運用過，因為邏輯和的問題非常棘手。如果僅僅計算哪些 peers 擁有檔案的哪些片斷以及這些片斷應該被傳送給誰，那麼很難只產生比較小的系統開銷。peers之間的連線很少會超過幾個小時，通常是幾分鐘而已。最後，有乙個普遍的問題，就是公平性。
我們將解釋bittorrent 是如何很好的解決這些問題的。
1.1、bittorrent介面
1.2、部署
2、技術框架
2.1發布內容
譯註：
為了完成一次部署，至少需要乙個 tracker和乙個seed。所謂tracker，是乙個伺服器，負責幫助peers之間相互建立連線。而seed，通常是第乙個向tracker註冊，然後它就開始進入迴圈，等待為別人提供檔案，也就是說，第乙個seed只負責上傳檔案。一旦有乙個peer向tracker註冊後，就可以取得seed的資訊，從而與seed建立連線。從seed處讀取檔案。由於原始的檔案，只有seed擁有，所有說，seed至少要上傳原始檔案的乙份完整拷貝。如果又有乙個peer加入進來，那麼它可以同時和seed和前乙個peer建立連線，然後從這兩者處獲取檔案。
2.2對等發布
儘管tracker是peers之間相互發現的唯一途徑，也是peers之間相互協作的唯一地點，標準的tracker演算法返回乙個隨機的 peers的列表。隨機圖具有非常強大的特性，許多的peer選擇演算法最終產生了乙個冪律圖，冪律圖能以少量的攪拌來獲得分片。注意，peers之間的連線都是雙向傳輸的。
2.3流水作業
構架在tcp之上的應用層協議，例如bt，很重要的一點是應該同時傳送多個請求，以避免在兩個片斷傳送之間的延遲，因為那樣會嚴重影響傳輸速率。為了達到這種目的，bt將每個片斷又進一步分為子片斷，每個子片斷的大小一般是16k，同時，它一直保持幾個請求（通常是5個）被流水的同時傳送。流水作業所選擇的data（應該是指的同時傳送的請求數目，也就是5個request）的依據是能使得大多數連線變得飽和。
譯註：也就是說，每次傳送5個請求，然後過一段時間，又傳送5個請求。流水作業在http 協議1.1版本中被廣泛運用。
2.4片斷選擇
2.4.1嚴格的優先順序
片斷選擇的第乙個策略是：一旦請求了某個片斷的子片斷，那麼該片斷剩下的子片斷優先被請求。這樣，可以盡可能快的獲得乙個完整的片斷
2.4.2最少的優先
譯註：
在bt系統中，充分考慮了經濟學的概念，處處從整個系統的效能出發，參與者越多，系統越優化。
2.4.3隨機的第乙個片斷
2.4.4最後階段模式
3 阻塞（choking）演算法
3.1帕累託有效
帕累託有效是指資源配置已達到這樣一種境地，即任何重新改變資源配置的方式，都不可能使一部分人在沒有其他人受損的情況下受益。這一資源配置的狀態，被稱為「帕累託最優」（pareto optimum）狀態，或稱為「帕累託有效」（pareto efficient）
在計算機領域，尋求帕累託有效是一種本地優化演算法
bittorrent的阻塞演算法，用一種針鋒相對的方式來試圖達到帕累託最優。（原文不太好翻譯，我簡化了）。peers對那些向他提供上傳服務的peers給予同樣的回報，目的是希望在任何時候都有若干個連線正在進行著雙向傳輸。
3.2 bittorrent的阻塞演算法
從技術層面上說，bt的每個peer一直與固定數量的其它 peers 保持疏通（通常是4個），所以問題就變成了哪些peers應該保持疏通？這種方法使得tcp的擁塞控制效能能夠可靠的飽和上傳容量。（也就是說，盡量讓整個系統的上傳能力達到最大）。
為了避免因為頻繁的阻塞和疏通 peers造成的資源浪費，bt每隔10秒計算一次哪個peer需要被阻塞，然後將這種狀態保持到下乙個10秒。10秒已經足夠使得tcp來調整它的傳輸效能到最大。
3.3、optimistic unchoking
3.4、反對歧視
3.5僅僅上傳
4、真實世界的體驗
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