Hur man snabbar upp filmnedladdningar

Låt oss inse det: peer-to-peer-filöverföringar på Internet går långsamt. Mer än hälften av alla nedladdningar misslyckas och den genomsnittliga överföringstiden för en 100 megabyte fil är mer än 24 timmar. Men nu, ett team av datavetare ledda av Himabindu Pucha vid Purdue University, i Indiana, säger att de kan fördubbla hastigheten för dessa överföringar genom att dra fördel av överlappning i databitar som finns i icke-identiska multimediafiler som publiceras på peer-to-peer-distributionsnätverk. Detta skulle öka sannolikheten för att dessa överföringar lyckas.

Snabba nedladdningar: En ny fildelningsmetod kan minska tiden det tar att ladda ner filmer och musik på peer-to-peer-nätverk.

Peer-to-peer distributionsnätverk som t.ex BitTorrent och Kazaa tillåta människor att ladda ner enskilda filer från andras datorer. Dessa system hittar först kopiorna av den begärda filen i nätverkets globala uppslagstabell med hjälp av dess hash – en unik identifierare som beräknas från filens datasekvens. Sedan delas filen upp i bitar så att varje användares dator bara behöver ladda upp en liten bit av den. Denna teknik påskyndar filöverföringar eftersom hemanvändare vanligtvis har större bandbredd tilldelad för nedladdningar jämfört med uppladdningar. Naturligtvis kommer den totala hastigheten för överföringen att bero på antalet filkällor och hur mycket ledig uppladdningskapacitet de har. Ju mer populär en fil är, desto snabbare går den att ladda ner och desto större chans att lyckas.

Datorvetenskapsman David Andersen , professor i datavetenskap vid Carnegie Mellon University, arbetade med Purdue-gruppen för att utveckla ett sätt att öka storleken på poolen av uppladdare som kallas likhetsförbättrad överföring (SET). Tillvägagångssättet drar fördel av flera varianter av samma musikfiler, videoklipp och programvara, som ofta svävar runt fildistributionsnätverk. Vi hoppas att SET ger dig tillgång till en större pool av människor att ladda ner från, säger Andersen. Och genom att göra det tror vi att du är mer benägen att hitta en av dessa personer som har mer ledig kapacitet.

Innan Andersen och hans kollegor genomförde sin studie var det inte alls klart hur mycket redundans som fanns i fildelningsnätverk och om den kunde utnyttjas, säger datavetare vid Cornell University. Emin Gun Sirer , som inte var involverad i studien. SET-teamet analyserade nästan två terabyte med musik- och videofiler från fildelningsnätverk, och de upptäckte att liknande filer vanligtvis delade någonstans mellan 20 och 99 procent av sitt innehåll. Med musikfiler räcker till och med felstavningar i användardefinierade rubriketiketter som identifierar artist- och låttitlar för att kasta bort BitTorrent, trots att 99 procent av filen är densamma. På samma sätt är flera versioner av samma video ofta tillgängliga med olika språkspår.

En utmaning i att utforma ett distributionssystem som kan hitta liknande filer är att systemet måste söka inte bara efter varje fil utan också efter varje bit i den filen. Ett videoklipp på 700 megabyte kan delas upp i 40 000 bitar, vilket innebär att systemet måste göra flera miljarder jämförelser. SET är ett hybridsystem som först lokaliserar användare med identiska filer innan de söker efter begärda bitar i filvarianter. SET:s innovation i den senare uppgiften är vad forskarna kallar handprinting, som effektivt identifierar liknande filer med ett konstant antal sökfrågor oavsett filstorlek. SET delar upp den begärda filen i 16-kilobyte-bitar, som sedan destilleras till 160-bitars-chunk-hashar, eller fingeravtryck. Dessa fingeravtryck sorteras baserat på deras numeriska värde, och systemet väljer de första för att bilda handavtrycket. Att jämföra handavtryck, säger Andersen, ger dig 90 procents chans att upptäcka en fil som är 10 procent eller mer lik.

Att hitta den filen med bara 10 procents likhet kan påskynda nedladdningarna med 8 procent. För musikfiler med mer än 90 procents likhet skulle en fem minuters nedladdning på BitTorrent ta drygt två minuter med SET. För en enskild användare kan besparingarna bli ännu större om han eller hon råkar ladda ner en impopulär variant av en vanlig fil. Andersen föreslår ett scenario där en USA-baserad användare laddar ner en tysk version av en populär film. För närvarande skulle filmen med största sannolikhet överföras från en långsammare utlandsförbindelse. Men med SEC kunde användare dra nytta av snabbare lokala källor för video och bara ta emot ljud från tyska kamrater.

Det är ett väldigt smart schema för att hitta de gemensamma bitarna, säger Sirer. Han säger dock att för det mest populära innehållet kommer [SET] inte att göra så stor skillnad eftersom det redan finns gott om andra kamrater som är värd för det innehållet. Men jag kan tänka mig att annat innehåll som annars skulle vara långsamt att hämta från en enda svärm faktiskt kan vara lättare att ladda ner.

Även om forskarna har släppt källkoden för SET-systemet, har de inga planer på att bygga ett grafiskt användargränssnitt för det eller att distribuera det i nuvarande fildelningsnätverk. Matematiken bakom det var komplex att analysera, säger Andersen, men idén är relativt okomplicerad och implementeringen kommer inte att vara dålig. Han säger att han inte skulle bli förvånad om någon implementerade SET-systemet under nästa år.

Dölj