Wie funktioniert BitTorrent?

BitTorrent verbraucht laut Angaben 12 % des gesamten Internetverkehrs in Nordamerika und 36 % des Gesamtverkehrs in der Region Asien-Pazifik eine Studie aus dem Jahr 2012. Es ist so beliebt, dass das neue „Copyright Alert System“ allein auf BitTorrent-Datenverkehr abzielt.

BitTorrent mag im Volksmund als Methode der Piraterie bekannt sein, aber es ist nicht nur für Piraten gedacht. Es ist ein nützliches, dezentralisiertes Peer-to-Peer-Protokoll mit erheblichen Vorteilen gegenüber anderen Protokollen in vielen Situationen.

Dieser Artikel wird Ihnen helfen zu verstehen, wie das BitTorrent-Protokoll funktioniert und warum es nicht nur ein Werkzeug für Piraterie ist. Wir haben zuvor erklärt, wie Sie mit BitTorrent beginnen.

So funktioniert BitTorrent

Wenn Sie eine Webseite wie diese herunterladen, verbindet sich Ihr Computer mit dem Webserver 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 Traffic im Web.

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

Traditionell schließt sich ein Computer einem BitTorrent-Schwarm an, indem er eine .torrent-Datei in einen BitTorrent-Client lädt. Der BitTorrent-Client kontaktiert einen „Tracker“, der in der .torrent-Datei angegeben ist. Der Tracker ist ein spezieller Server, der die angeschlossenen Computer verfolgt. 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 Teile der Dateien im Torrent in kleinen Stücken herunter und lädt alle Daten herunter, die er erhalten kann. Sobald der BitTorrent-Client über einige Daten verfügt, kann er damit beginnen, diese Daten auf andere BitTorrent-Clients im Schwarm hochzuladen. Auf diese Weise lädt jeder, der einen Torrent herunterlädt, auch denselben Torrent hoch. Dies beschleunigt die Download-Geschwindigkeit aller. Wenn 10.000 Leute dieselbe Datei herunterladen, wird ein zentraler Server nicht sonderlich belastet. Stattdessen steuert jeder Downloader die Upload-Bandbreite zu anderen Downloadern bei, um sicherzustellen, dass der Torrent schnell bleibt.

Wichtig ist, 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 verfolgt, nicht wirklich durch das Herunterladen oder Hochladen von Daten.

Leechers und Seeders

Benutzer, die von einem BitTorrent-Schwarm herunterladen, werden allgemein als „Leecher“ oder „Peers“ bezeichnet. Benutzer, die auch nach dem Herunterladen der vollständigen Datei mit einem BitTorrent-Schwarm verbunden bleiben und mehr von ihrer Upload-Bandbreite beitragen, damit andere Personen die Datei weiterhin herunterladen können, werden als „Seeder“ bezeichnet. Damit ein Torrent heruntergeladen werden kann, muss zunächst ein Seeder – der über eine vollständige Kopie aller Dateien im Torrent verfügt – dem Schwarm beitreten, damit andere Benutzer die Daten herunterladen können. Wenn ein Torrent keine Seeder hat, kann er nicht heruntergeladen werden – kein verbundener Benutzer hat die vollständige Datei.

BitTorrent-Clients belohnen andere Clients, die hochladen, und bevorzugen es, Daten an Clients zu senden, die mehr Upload-Bandbreite beitragen, anstatt Daten an Clients zu senden, die mit einer sehr langsamen Geschwindigkeit hochladen. Dies beschleunigt die Downloadzeiten für den gesamten Schwarm und belohnt Benutzer, die mehr Upload-Bandbreite beisteuern.

Torrent-Tracker und trackerlose Torrents

In letzter Zeit ermöglicht ein dezentrales „trackerloses“ Torrent-System BitTorrent-Clients, untereinander zu kommunizieren, ohne dass zentrale Server erforderlich sind. BitTorrent-Clients verwenden dafür die Distributed Hash Table (DHT)-Technologie, wobei jeder BitTorrent-Client als DHT-Knoten fungiert. Wenn Sie einen Torrent mithilfe eines „Magnetlinks“ hinzufügen, kontaktiert der DHT-Knoten nahegelegene Knoten und diese anderen Knoten kontaktieren andere Knoten, bis sie die Informationen über den Torrent finden.

Wie die DHT-Protokollspezifikation sagt: „Faktisch wird jeder Peer zu einem Tracker.“ 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. Zum Beispiel kann ein Torrent sowohl DHT als auch einen herkömmlichen Tracker verwenden, was für Redundanz sorgt, falls der Tracker ausfällt.

BitTorrent ist nicht nur für Piraterie

BitTorrent ist nicht gleichbedeutend mit Piraterie. Blizzard verwendet einen benutzerdefinierten BitTorrent-Client, um Updates für seine Spiele zu verteilen, darunter World of Warcraft, StarCraft II und Diablo 3. Dies trägt dazu bei, Downloads für alle zu beschleunigen, indem es Benutzern ermöglicht, ihre Upload-Bandbreite mit anderen zu teilen und ungenutzte Bandbreite für schnellere Downloads zu nutzen alle. Natürlich spart es Blizzard auch Geld bei seinen Bandbreitenrechnungen.

Benutzer können BitTorrent verwenden, um große Dateien an eine große Anzahl von Personen zu verteilen, ohne für die Webhosting-Bandbreite zu bezahlen. Ein kostenloser Film, ein Musikalbum oder ein Spiel könnte auf BitTorrent gehostet werden, was eine einfache, kostenlose Verteilungsmethode ermöglicht, bei der die Leute, die die Datei herunterladen, auch bei der Verteilung helfen. WikiLeaks verteilte Daten über BitTorrent und entlastete so ihre Server erheblich. Linux-Distributionen verwenden BitTorrent, um ihre ISO-Disc-Images zu verteilen.

BitTorrent, Inc. – ein Unternehmen, das für die Entwicklung von BitTorrent als Protokoll verantwortlich ist und auch den beliebten µTorrent-Torrent-Client gekauft und entwickelt hat – entwickelt eine Vielzahl von Anwendungen, die das BitTorrent-Protokoll für neue Dinge über ihre BitTorrent Labs-Projekt. Labs-Experimente umfassen eine Synchronisierungsanwendung, die Dateien sicher zwischen mehreren Computern synchronisiert, indem die Dateien direkt über BitTorrent übertragen werden, und ein BitTorrent-Live-Experiment, das das BitTorrent-Protokoll verwendet, um Live-Streaming-Videos zu übertragen und die Leistungsfähigkeit von BitTorrent zu nutzen, um Live-Videos in großem Umfang zu streamen Anzahl von Personen ohne die aktuellen Bandbreitenanforderungen.

BitTorrent kann derzeit hauptsächlich für Piraterie verwendet werden, da sein dezentraler und Peer-to-Peer-Charakter eine direkte Reaktion auf die Bemühungen ist, gegen Napster und andere Peer-to-Peer-Netzwerke mit zentralen Fehlerpunkten vorzugehen. BitTorrent ist jedoch ein Tool mit legitimen Anwendungen in der Gegenwart – und vielen anderen potenziellen Anwendungen in der Zukunft.

Bildnachweis: Header-Bild von jakobisch, zentraler Server und Peer-to-Peer-Netzwerk Diagramme von Mauro Bieg auf Wikipedia