Cómo funciona BitTorrent (A todo el mundo le gusta el BitTorrent)

El siguiente artículo es una traducción al español del post publicado por Jeff Atwood en Coding Horror, que me ha dado permiso para publicarlo. Cuando hablo en primera persona sólo traduzco la experiencia contada por el autor. Espero que sea útil, ya que el post ilustra bastante bien el funcionamiento de este protocolo que tan buenos resultados da para archivos grandes y nuevos.

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El método tradicional para distribuir archivos grandes es ponerlos en un servidor central. Cada cliente luego se descarga el archivo directamente del servidor. Es una aproximación gratificantemente simple, pero no escala. Por cada descarga, el servidor consume una cantidad de ancho de banda igual al tamaño del archivo. Probablemente no tengas suficiente ancho de banda para servir un archivo grande a una gran público, e incluso si lo hicieses, tu factura por el ancho de banda se dispararía. Cuando más grande sea el archivo y más público haya, peor se tornará tu problema de ancho de banda. Es un impuesto a la popularidad.
Con BitTorrent, también empiezas poniendo tu archivo grande en un servidor central. Pero una vez las descargas comienzan, algo mágico sucede: según los clientes se descargan el archivo, comparten las partes del archivo que tengan con los demás. Los clientes pueden oportunamente conectarse con cualquier otro cliente para obtener varias partes del archivo a la vez. Y escala perfectamente: cuando más aumente el público y el tamaño del archivo, el ancho de banda de la red de distribución de BitTorrent también aumenta. Tu servidor hace cada vez menos trabajo con cada cliente que se conecta. Es una manera elegante e igualitaria de compartir archivos grandes con un gran público.
BitTorrent desplaza radicalmente la economía de la distribución. Es una de las ideas más milagrosas nunca concebidas en internet. Hasta donde yo estoy involucrado, debería haber un premio Nobel a la computación, y el inventor del BitTorrent debería ser el primer galardonado.
Hay una visualización de Processing genial de BitTorrent funcionando que lo explica mejor de lo que yo podría hacerlo. La visualización original no sólo está casi siempre caida, sino que esta escrita para una versión antigua de Processing. Cogí una copia cacheada del código y lo actualicé para la última versión de Processing.

 

Esta pequeña animacioncilla GIF no hace justicia a la naturaleza altamente dinámica y en tiempo real. Recomiendo descargar Processing y descargar el código de visualización para BitTorrent actualizado, de manera que puedes ver el proceso de principio a fin en tu propio PC. Es bonito.

Pero aún con lo maravilloso e inteligente como es BitTorrent, no es perfecto. Como un voraz usuario de BitTorrent, he notado los siguientes problemas:

1. BitTorrent es un fatal cliente de la Larga Cola.
   La eficiencia de BiTorrent basa en su popularidad. Cuanta más gente esté descargando, más grande se hace la red de distribución. Pero si lo que quieres es poco conocido o poco popular –parte de la Larga Cola — BitTorrent es dolorosamente, brutalmente lento. Con sólo un puñado de clientes compartiendo la carga de trabajo, sería mejor usar métodos de distribución tradicionales.
2. BitTorrent, aunque distribuido, sigue siendo centralizado.
   El trabajo de la descarga se comparte entre los clientes, pero ¿cómo se localizan entre sí los clientes? Tradicionalmente esto se hace mediante un servidor centralizado, un «tracker» (localizador), o lista de peers (de clientes). Esto significa que BitTorrent es vulnerable a ataques al servidor centralizado. Una vez el servidor está fuera de servicio, los clientes no tienen ninguna manera de encontrarse, y toda la red de distribución se para forzosamente. Hay alternativas que permiten a los clientes compartir la lista de peers entre sí, algo así como tablas hash distribuidas, pero el trackers centralizado es más eficiente.
   Además, para empezar una descarga con BitTorrent, tienes que saber primeramente donde conseguir el archivo .torrent. Es un problema como el de la gallina y el huevo, ya que implica la existencia de un servidor central en algún sitio.
3. BitTorrent no es adecuado para archivos pequeños, aunque sean extremadamente populares.
   La red de distribución de BitTorrent se basa en clientes compartiendo trozos del archivo durante el periodo de descarga. Pero si el periodo de descarga es pequeño, la ventana de oportunidad para compartir es también pequeña; en un momento dado sólo unos pocos usuarios estarán descargando. Este es otro caso donde será poco probable encontrar otros peers, así que es mejor optar por métodos tradicionales.
4. BitTorrent confía en el altruismo de los clientes.
   No hay ninguna regla que diga que los clientes deben compartir su ancho de banda mientras descargan. Aunque la mayoría de clientes de BitTorrent por defecto ponen la velocidad de subida al máximo que permite la línea del usuario, es posible bajar el ancho de banda de subida a cero si eres avaricioso. Y algunos usuarios pueden tener cortafuegos configurados de tal manera que no puedan subir datos, aunque quisieran. No hay ninguna manera de castigar a los clientes malos por no compartir, o recompensar a los buenos clientes por compartir más.
   Además, cada torrent necesita un «seed» (una semilla) — un peer (cliente) con el 100% del archivo descargado — conectado en todo momento. Si no hay semilla, no importa cuantos clientes tengas, ninguno de los clientes será capaz de descargarse el archivo entero. Se considera una regla de cortesía permanecer conectado si tienes el 100% del archivo y no hay más semillas disponibles. Pero de nuevo, esto es una convención, no un requisito. Es totalmente posible que un torrent «muera» si no hay semillas disponibles.

El modelo de BitTorrent es innovador, pero no es adecuado para cualquier tarea de distribución. El modelo del servidor centralizado es superior en la mayoría de los casos. Pero la distribución centralizada es una herramienta para los ricos. Sólo las compañías con muchos beneficios pueden permitirse grandes cantidades de ancho de banda. BitTorrent, en comparación, es muy democrático. BitTorrent le da a la gente lo que quieren, cuando lo quieren — mediante un aprovechamiento de la pequeña cantidad de ancho de banda repartida por la mayoría de los proveedores de internet.
Pero sólo porque sea democrático no significa que sea sinónimo de piratería intelectual. BitTorrent tiene usos legítimos, como distribuír parches del World of Warcraft. Y S3 de Amazon soporta directamente el protocolo torrent.
BitTorrent, en resumen, pone la elección de la distribución de nuevo en la mano de la gente. Y por eso a todo el mundo le gusta el BitTorrent. A todo el mundo, excepto a la SGAE, MPAA, RIAA y similares.