问题

有不需要中心服务器的下载技术么?

回答
确实存在不需要中心服务器的下载技术,它们的核心在于一种叫做“分布式”或者“点对点”(PeertoPeer,简称 P2P)的理念。想象一下,不再依赖一个庞大的中央仓库来存储和分发文件,而是让每一个下载文件的用户,同时也成为文件的贡献者,把文件分享给其他有需要的人。

我们来掰开了揉碎了讲讲这个过程。

最耳熟能详的一种,应该就是比特币等加密货币背后的技术,虽然它不是专门为了下载文件设计的,但其底层逻辑可以很好地解释 P2P 的运作。在 P2P 下载中,文件的“源头”不再是某一个特定的服务器,而是所有曾经下载过这个文件、并且愿意继续分享它的用户。

当你想下载一个文件时,你不再是向一个固定的地址发送请求,而是需要找到其他也在下载或已经下载完这个文件的人。这些“其他人”,就是你的“节点”,或者说是文件的“同伴”。

你可能会问,那我怎么才能找到这些同伴呢?这就需要一个“索引”或者“列表”来告诉大家谁拥有你想要的文件。在早期的 P2P 系统中,这通常是通过一个“Tracker”服务器来完成的。Tracker 并不是存储文件的服务器,它只是一个记录谁在下载什么文件的“信息中心”。你连接到 Tracker,告诉它你想下载哪个文件,Tracker 就会给你一份目前正在下载这个文件的其他用户的地址列表。然后,你的电脑就会直接与这些用户建立连接,从他们那里获取文件的不同部分。

但 Tracker 本身仍然是一个中心化的节点,如果它挂了,整个网络就可能瘫痪。为了解决这个问题,后来又发展出了更高级的 P2P 技术,它们进一步去中心化了“索引”这个环节。比如,有些系统会采用一种叫做“分布式哈希表”(Distributed Hash Table,DHT)的技术。你可以把它想象成一个巨大的、分布在全球的查找系统。当你需要一个文件的信息时,你会向这个系统发出请求,系统会将你的请求分散到许多不同的节点,然后这些节点会协同工作,最终找到拥有你想要文件的那些同伴的地址。这就像在全球各地都有一些小型的索引点,它们相互连接,形成一个庞大的信息网络。

所以,下载过程大致是这样的:

1. 寻找文件源(Peers): 你首先需要找到其他持有你想要文件副本的“节点”。这可能通过一个去中心化的索引系统(如 DHT)来实现,它能够在你不需要一个中心化 Tracker 的情况下,告诉你哪些用户拥有你所需的文件碎片。
2. 建立连接: 一旦找到了潜在的分享者,你的下载软件会直接与这些同伴建立起连接。
3. 分块下载: 文件并不是一次性从一个人那里下载的,而是被分割成许多小块。你的软件会同时从多个不同的同伴那里下载这些小块。
4. 上传分享: 当你下载到文件的一部分时,你的软件也同时具备了将这部分文件分享给其他正在下载这个文件的人的能力。这样,每一个下载者都成为了一个上传者,为整个网络的流动性贡献力量。

这种方式的最大优点在于它的健壮性和效率。没有单点故障,因为即使一部分用户离线,文件仍然可以通过其他用户进行下载。而且,当下载者越多时,网络的下载速度通常也越快,因为可用的分享来源也越多。

当然,这种技术也有它的挑战。比如,如何保证文件的完整性和真实性,如何在海量节点中高效地查找资源,以及如何防止某些不怀好意的人恶意传播不健康或病毒文件。这些问题也促使 P2P 技术不断演进,引入了加密、数字签名、甚至基于区块链的激励机制等更复杂的安全和管理手段。

总而言之,不需要中心服务器的下载技术,就是让参与网络的每一个人都成为信息传递的一部分,形成一个自给自足、去中心化的文件共享网络。

网友意见

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中心服务器一般不是用来寻找资源的,寻找资源的功能事实上完全是可以被替代的,中心服务器目前不可替代的两个功能是发现其他客户端和穿墙。

完全不需要中心服务器/特定客户端在互联网几乎是不现实的,目前互联网的网络设备并不支持全网广播(也不可能支持),随机寻找初始节点的可能性是微乎其微的。

但只要连接了一个节点,这个节点就能告诉你拥有这个资源的其他节点,理论上来说,如果所有的节点都保证一定的时效性和保存所有知道的节点,那么通过一个节点就可以得到很大一部分的P2P网络。


所以,只要连接了至少一个节点,其后完全没有中心服务器参与是可行的。但是没有中心服务器,连接初始节点就会变得非常难。

诸如什么发邮件/短信获取节点IP之类的方案,事实上也是中心服务器的一种变体,只是获取节点的协议不同罢了。


当然,在可以广播消息的局域网,这个事情就很简单了,但是似乎没啥意义。

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如果不算初始节点的话,BitTorrent客户端能用DHT找资源,不需要中心服务器。其它主流的P2P大多自己会实现一套类似DHT的机制。

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