Add week 7 materials

2026-10-21 23:03:28 +03:00
parent 4bb38fb0a8
commit a987b82834
22 changed files with 1265 additions and 0 deletions
@@ -0,0 +1,70 @@
+# BitTorrent: участники, метаданные и проверка данных
+
+В предыдущих опытах мы искали адрес сервиса. Теперь задача другая: найти участников, у которых есть нужный файл, и проверить полученные от них данные.
+
+В BitTorrent участники раздачи называются **пирами**, а участник с полным файлом — **сидом**. **Трекер** сообщает клиенту контакты пиров. Сам файл передаётся между участниками.
+
+Все команды выполняются из каталога `seminar`; [подготовка стенда](../readme.md#самостоятельный-запуск-опытов). Файлы и участники в опытах создаются локально.
+
+## 1. Прочитать метаданные и проверить части
+
+Файл `.torrent` описывает раздачу: содержит адрес трекера, сведения о содержимом и хеши частей. Рассматриваем формат BitTorrent v1 и раздачу одного файла.
+
+**Перед запуском предскажите:**
+
+1. Изменится ли infohash (идентификатор раздачи), если заменить только адрес трекера или комментарий в `.torrent`?
+2. Что обнаружит проверка, если изменить один байт второй части полученного файла?
+
+~~~powershell
+docker compose run --rm -T tools python3 bittorrent/metadata.py demo --directory /work/metadata
+~~~
+
+Скрипт создаёт файл размером 256 KiB и метаданные с частями по 64 KiB, затем выполняет обе проверки. В выводе найдите:
+
+| Поле | Смысл |
+| --- | --- |
+| `announce` | Адрес трекера |
+| `name`, `length` | Имя файла и размер в байтах |
+| `piece length` | Размер части |
+| `pieces` | Хеши частей для проверки полученных данных |
+
+Сведения о файле и частях находятся в словаре `info`. В v1 **infohash вычисляется как SHA-1 от исходных байтов этого словаря**, записанного в формате bencode — формате сериализации метаданных BitTorrent. Адрес трекера и комментарий находятся вне `info`, поэтому их замена сохраняет infohash, если байты `info` не менялись.
+
+Для проверки файла каждая часть хешируется и сравнивается с соответствующим значением из `pieces`. В нашем учебном файле четыре одинаковые части, поэтому их хеши совпадают. После изменения байта проверка обнаруживает повреждение второй части — в выводе это индекс `1`.
+
+Повторите проверку повреждённого файла отдельно:
+
+~~~powershell
+docker compose run --rm -T tools python3 bittorrent/metadata.py verify /work/metadata/lesson.torrent /work/metadata/damaged.bin
+~~~
+
+Ожидаем `FAILED bad pieces: [1]` и код завершения 1. Проверка подтверждает соответствие данных выбранным метаданным; доверие к самим метаданным остаётся отдельным вопросом.
+
+## 2. Отключить трекер во время передачи
+
+**Предскажите:** смогут ли продолжать загрузку клиент с уже найденным пиром и новый клиент, который ещё никого не знает?
+
+В этом опыте другие способы поиска участников отключены: распределённый поиск (DHT), обмен контактами между пирами (PEX) и обнаружение в локальной сети. Новый клиент начинает без сохранённых контактов и может получить их только от трекера.
+
+~~~powershell
+docker compose run --rm -T tools python3 bittorrent/live.py
+~~~
+
+Скрипт запускает трекер и три клиента на основе библиотеки libtorrent. Они передают файл размером 4 MiB:
+
+1. Сид регистрируется на трекере. Клиент `known` получает его контакт и начинает загрузку.
+2. Трекер начинает отвечать HTTP 503 — «сервис недоступен». В этот момент запускается новый клиент `fresh`.
+3. `known` продолжает получать данные и завершает загрузку. У `fresh` нет пиров и данных.
+4. Трекер восстанавливается. После нового запроса `fresh` находит участников и тоже получает файл.
+
+Сопоставьте строки `TRACKER`, `known`, `fresh` и `PASS` с этими этапами. Счётчик `bytes_done` показывает, сколько байтов содержимого уже есть у клиента; завершённые файлы дополнительно сверяются с исходным.
+
+Трекер нужен для получения контактов. Продолжать обмен по уже установленному соединению можно и при его отказе. Результат для нового клиента зависит от условий: в обычной раздаче ему могут помочь другие способы обнаружения участников.
+
+## Поиск без трекера
+
+**Распределённая хеш-таблица (DHT)** позволяет искать контакты участников по infohash без обращения к трекеру. Для входа в DHT клиенту всё равно нужен контакт хотя бы одного её узла.
+
+В BitTorrent Mainline DHT используется Kademlia. В [следующем разделе](../chord/readme.md) разберём Chord — другой алгоритм распределённого поиска из лекции.
+
+Исходники: [чтение метаданных и проверка частей](metainfo.py), [опыты с метаданными](metadata.py), [локальная передача](live.py). Спецификации: [BEP 3](https://www.bittorrent.org/beps/bep_0003.html), [BEP 5](https://www.bittorrent.org/beps/bep_0005.html).