Wie funktioniert BitTorrent?

Laut einer Studie aus dem Jahr 2012 verbraucht BitTorrent 12% des gesamten Internetverkehrs in Nordamerika und 36% des Gesamtverkehrs im asiatisch-pazifischen Raum. Es ist so beliebt, dass das neue "Copyright Alert System" ausschließlich BitTorrent-Datenverkehr anspricht.

BitTorrent ist zwar allgemein als Pirateriemethode bekannt, gilt jedoch nicht nur für Piraten. Es ist ein nützliches, dezentralisiertes Peer-to-Peer-Protokoll mit erheblichen Vorteilen gegenüber anderen Protokollen in vielen Situationen.

In diesem Artikel erfahren Sie, wie das BitTorrent-Protokoll funktioniert und warum es nicht nur ein Mittel zur Piraterie ist. Wir haben bereits erklärt, wie Sie mit BitTorrent beginnen können.

Wie funktioniert BitTorrent?

Wenn Sie eine Webseite wie diese herunterladen, stellt Ihr Computer eine Verbindung zum Webserver her und lädt die Daten direkt von diesem Server herunter. Jeder Computer, der die Daten herunterlädt, lädt sie vom zentralen Server der Webseite herunter. So funktioniert der Verkehr im Internet.

BitTorrent ist ein Peer-to-Peer-Protokoll. Das bedeutet, dass die Computer in einem BitTorrent-Schwarm (einer Gruppe von Computern, die denselben Torrent herunterladen und hochladen) Daten untereinander übertragen, ohne dass ein zentraler Server erforderlich ist.

Normalerweise tritt ein Computer einem BitTorrent-Schwarm bei, indem er eine .torrent-Datei in einen BitTorrent-Client lädt. Der BitTorrent-Client kontaktiert einen in der .torrent-Datei angegebenen "Tracker". Der Tracker ist ein spezieller Server, der die verbundenen Computer aufzeichnet. Der Tracker teilt seine IP-Adressen mit anderen BitTorrent-Clients im Schwarm, sodass sie sich miteinander verbinden können.

Sobald die Verbindung hergestellt ist, lädt ein BitTorrent-Client Bits der Dateien im Torrent in kleinen Stücken herunter und lädt alle verfügbaren Daten herunter. Sobald der BitTorrent-Client über Daten verfügt, kann er mit dem Hochladen dieser Daten auf andere BitTorrent-Clients im Schwarm beginnen. Auf diese Weise lädt jeder, der einen Torrent herunterlädt, denselben Torrent hoch. Dies beschleunigt die Download-Geschwindigkeit aller. Wenn 10.000 Benutzer dieselbe Datei herunterladen, bedeutet dies für einen zentralen Server keine große Belastung. Jeder Downloader trägt stattdessen die Upload-Bandbreite für andere Downloader bei, um sicherzustellen, dass der Torrent schnell bleibt.

Es ist wichtig, dass BitTorrent-Clients niemals Dateien vom Tracker selbst herunterladen. Der Tracker nimmt nur am Torrent teil, indem er die mit dem Schwarm verbundenen BitTorrent-Clients aufzeichnet, nicht jedoch durch Herunterladen oder Hochladen von Daten.

Blutegel und Sämaschinen

Benutzer, die von einem BitTorrent-Schwarm herunterladen, werden im Allgemeinen als "Blutegel" oder "Peers" bezeichnet. Benutzer, die auch nach dem Herunterladen der gesamten Datei mit einem BitTorrent-Schwarm verbunden bleiben und einen größeren Teil ihrer Upload-Bandbreite beitragen, damit andere Personen die Datei weiterhin herunterladen können, werden als "Seeders" bezeichnet. Damit ein Torrent heruntergeladen werden kann, muss ein Seeder - der eine vollständige Kopie aller Dateien im Torrent hat - zunächst dem Schwarm beitreten, damit andere Benutzer die Daten herunterladen können. Wenn ein Torrent über keine Sämaschinen verfügt, kann der Download nicht erfolgen - kein verbundener Benutzer verfügt über die vollständige Datei.

BitTorrent-Clients belohnen andere Kunden, die hochgeladen werden, und bevorzugen es, Daten an Kunden zu senden, die mehr Bandbreite für das Hochladen bereitstellen, als Daten an Kunden zu senden, die sehr langsam hochladen. Dies beschleunigt die Downloadzeiten für den gesamten Schwarm und belohnt Benutzer, die mehr Upload-Bandbreite beitragen.

Torrent Tracker und verfolgungslose Torrents

In jüngster Zeit ermöglicht ein dezentrales „trackerless“ Torrent-System den BitTorrent-Clients die Kommunikation untereinander ohne die Notwendigkeit zentraler Server. BitTorrent-Clients verwenden dazu die DHT-Technologie (Distributed Hash Table), wobei jeder BitTorrent-Client als DHT-Knoten fungiert. Wenn Sie einen Torrent unter Verwendung einer "Magnetverbindung" hinzufügen, kontaktiert der DHT-Knoten benachbarte Knoten und diese anderen Knoten kontaktieren andere Knoten, bis sie die Informationen zum Torrent finden.

Die DHT-Protokollspezifikation besagt, dass jeder Peer zum Tracker wird. Dies bedeutet, dass BitTorrent-Clients keinen zentralen Server mehr benötigen, der einen Schwarm verwaltet. Stattdessen wird BitTorrent zu einem vollständig dezentralisierten Peer-to-Peer-Dateiübertragungssystem.

DHT kann auch mit herkömmlichen Trackern zusammenarbeiten. Ein Torrent kann beispielsweise sowohl DHT als auch einen herkömmlichen Tracker verwenden, der Redundanz für den Fall bietet, dass der Tracker ausfällt.

BitTorrent ist nicht nur für Piraterie

BitTorrent ist nicht gleichbedeutend mit Piraterie. Blizzard verwendet einen benutzerdefinierten BitTorrent-Client zum Verteilen von Updates für seine Spiele, einschließlich World of Warcraft, StarCraft II und Diablo 3. Dies beschleunigt Downloads für alle, indem Benutzer die Möglichkeit haben, ihre Upload-Bandbreite mit anderen zu teilen, und ungenutzte Bandbreite für schnellere Downloads nutzen jeder. Natürlich spart Blizzard auch Geld bei der Bandbreitenrechnung.

Benutzer können BitTorrent verwenden, um große Dateien an eine beträchtliche Anzahl von Personen zu verteilen, ohne dafür die Webhosting-Bandbreite bezahlen zu müssen. Auf BitTorrent kann ein kostenloser Film, ein Musikalbum oder ein Spiel gehostet werden, das eine einfache, kostenlose Verteilungsmethode ermöglicht, bei der die Leute, die die Datei herunterladen, auch dabei helfen, sie zu verteilen. WikiLeaks verteilte Daten über BitTorrent und entlastete ihre Server erheblich. Linux-Distributionen verwenden BitTorrent, um die Verteilung ihrer ISO-Disc-Images zu unterstützen.

BitTorrent, Inc. - ein Unternehmen, das für die Entwicklung des Protokolls BitTorrent verantwortlich ist, der auch den beliebten µTorrent-Torrent-Client erworben und entwickelt hat - entwickelt eine Reihe von Anwendungen, die das BitTorrent-Protokoll für das BitTorrent Labs-Projekt verwenden. Labs-Experimente umfassen eine Synchronisierungsanwendung, die Dateien zwischen mehreren Computern sicher synchronisiert, indem die Dateien direkt über BitTorrent übertragen werden, und ein BitTorrent Live-Experiment, bei dem das BitTorrent-Protokoll zur Übertragung von Live-Streaming-Videos und zum Streaming von Live-Videostreams verwendet wird Anzahl der Personen ohne die aktuellen Bandbreitenanforderungen.

BitTorrent kann derzeit vor allem für Piraterie eingesetzt werden, da seine dezentrale und Peer-to-Peer-Natur eine direkte Reaktion auf die Bestrebungen ist, Napster und andere Peer-to-Peer-Netzwerke mit zentralen Ausfallpunkten zu bekämpfen. BitTorrent ist jedoch ein Werkzeug mit legitimen Anwendungen in der Gegenwart - und vielen weiteren potenziellen Anwendungen in der Zukunft.

Bildnachweis: Header Image von jacobian, zentraler Server und Peer-to-Peer-Netzwerkdiagramme von Mauro Bieg in der Wikipedia