用C语言开发一个BT下载软件 （二） ------ 算法和策略

流水线作业

      当客户端向peer发送数据请求时（即发送request消息），一次请求多个slice（即在一个数据包中发送多个request消息请求多个slice）。peer发送完一个slice后接着发送下一个slice，从而避免了等待，提高了数据传输的效率。

片断（piece）选择算法

一旦向某个peer发送对某个piece中的slice请求后，则该piece中的其他slice也从该peer处下载，这样可以尽快地下载到一个完整的piece。
“最少优先”：即某个piece在所有peer中的拥有率最低，则优先下载该piece。
随机选择第一个要下载的piece。刚开始下载时，不能采用最少优先策略。因为某个piece拥有率很低，下载到这个piece难度较大。随机选择一个piece，更容易下载到该piece。一旦客户端下载到一个完整的piece，就可以提供给其他peer下载，而由于客户端向其他peer上传数据，会导致其他peer对客户端解除阻塞，有利于在起始阶段获得较高的下载速度。在下载到一些piece后，客户端应该采用最少优先策略。
最后阶段模式：在最后阶段，客户端向所有peer发送对这个piece的某些slice请求，一旦收到某个peer发来的slice，则向其他peer发送cancel消息。

阻塞算法

      peer从它可以连接的peer下载文件，并根据对方提供的下载速率给予同等的上传回报，对于合作者，提供上传服务，对于不合作的，就阻塞对方。阻塞是一种临时拒绝上传的策略，在解除阻塞时，连接并不需要重新建立，因为阻塞过程中只是拒绝传输piece消息，其他消息，比如have消息，interested消息仍可以传输。

      每个客户端一直与固定数量的peer保持疏通（通常是4个）。那么以什么方式来决定是否保持与某个peer疏通呢？通常是根据当前下载的速度来决定哪些peer应该保持疏通，计算最近10秒从每个peer处下载数据的速度。以10秒为间隔重新选择保持疏通（即解除阻塞）的peer，是为了避免频繁地阻塞和解除阻塞，造成资源的浪费。

      如果只是简单地为提供最高下载速率的4个peer提供上载服务，那么就没办法发现那些空闲的连接是否有更好的下载速度。为了解决这个问题，在任何时候，每个peer都保持一个称为“optimistic unchoking peer”（优化非阻塞），让这个连接总是保持疏通状态，而不管它的下载速率是多少。每隔30秒，重新选择一个peer作为优化非阻塞peer。引入“优化非阻塞”的peer后，可能有2种结果：其一，新引入的peer速度很慢，比先前保持疏通的4个peer中最慢的速度还要慢，那么30秒后，当重新选择优化非阻塞peer时，速度最慢的新引入peer自动会被淘汰；其二，新引入的peer速度比先前保持疏通的4个peer中最慢的速度要快，那么30秒后重新决定时，速度最慢的先前4个peer中的那个会被淘汰，新引入的peer进入保持疏通的名单之列。通过这种“竞争上岗”的方式，可以保证尽可能让速度最快的peer得到下载机会。

      一旦某个peer完成了下载，它就不能再通过下载速率（因为下载速率全部为0了）来决定为哪些peer提供上载了。解决办法是：优先选择那些从它这里得到更好下载速率的peer保持疏通，这样可以尽可能地利用上载带宽。一旦某个peer完成了下载，那么它就称为了种子，拥有了一份完整的文件拷贝。为了整个系统的性能，每个peer在完成下载后应该作为种子存在一段时间，作为对整个系统的回报。