IP层语音通信：提升用户体验与移动电话相媲美

Skype就是一种IP 层的语音通信应用,其在网络中选取一些超级节点,在通信双方直连效果不好时,一些合适的超级节点则担当起其中转节点的角色,为通信双方创建中转连接,并转发相应的语音通信包。随着网络带宽的改善以及应用软件的不断提升,目前,采用IP层语音通信的用户体验已经与传统的移动电话在通信质量上不相上下。

这里,提到P2P 通信技术,不得不重点介绍Bit Torrent。Bit Torrent是一种无结构的网络协议。除了Bit Torrent之外,还有不少著名的无结构化的P2P文件共享协议。人们对P2P的理解和认识,与这个文件共享下载软件密不可分,正是这个软件的广泛使用,使P2P技术得到了更广泛地应用和发展。

Bit Torrent软件用户首先从Web服务器上获得下载文件的种子文件,种子文件中包含下载文件名及数据部分的哈希值,还包含一个或者多个的索引(Tracker)服务器地址。它的工作过程如下所述。

客户端向索引服务器发一个超文本传输协议(HTTP)的GET 请求,并把它自己的私有信息和下载文件的哈希值放在GET 的参数中。

索引服务器根据请求的哈希值查找内部的数据字典,随机地返回正在下载该文件的一组节点,客户端连接这些节点,下载需要的文件片段。

因此,可以将索引服务器的文件下载过程简单地分成两个部分:与索引服务器通信的HTTP,以及与其他客户端通信并传输数据的协议,这就是所谓的Bit Torrent对等协议。Bit Torrent协议也一直处在不断地变化中,可以通过数据报协议(UDP)和DHT 的方法获得可用的传输节点信息,而不是仅仅通过原有的HTTP,这种方法使得Bit Torrent 应用更加灵活,提高Bit Torrent用户的下载体验。

提到Bit Torrent就必须介绍所谓的“Bit Torrent之父”,布拉姆·科恩(Bram Cohen),正是他将Bit Torrent带给广大网友,并让大众充分认识到P2P通信技术的魅力。

1975年10月12日,布拉姆·科恩出生于美国纽约曼哈顿,和那些IT 天才少年的故事一样,布拉姆很小就对计算机有着特别的感情,5岁时就开始在父亲新款式Timex Sinclair键盘(图2-1)上学习使用C语言进行编程。

图2-1 Timex Sinclair

1993年布拉姆·科恩(图2-2)从纽约最好的高中之一史岱文高中(Stuyvesant)毕业,进入纽约州立大学布法罗分校学习,主攻计算机和网络技术。此时的布拉姆已经对计算机技术非常痴迷,并且在网络共享技术上具有独到的见解。

然而正是这样的天才少年,却存在着与人沟通上的障碍,他不善于与人交往,有时候做事还会让人觉得离经叛道。

他有一次在最擅长的数学考试上,50道题只做出第一题便执意交卷走人。原因是剩下的49题都只不过是第一题的各式变种,如果可以,第一题他也不想做。

这搞得出卷老师很尴尬,但布拉姆似乎也没有什么悔意。也许天才少年都会具有这样异于常人的个性。

图2-2 布拉姆·科恩

布拉姆痴迷于计算机及编程,很少与人聊天交流,久而久之就没有人愿意和他来往。这让他显得孤僻并渐渐与世隔绝,而他自己对此也无法释怀,在图书馆里翻遍各种心理学书籍来寻求答案。

他很快给自己做了诊断,确定自己得了叫作“亚斯伯格症候群”的病,这是自闭症的一种,也叫“小博士综合症”。这种病会让人存在社交障碍,理所当然地不善交流,但这病也赋予病人无可比拟的专注力。

其实,布拉姆并没有特别在意,既然与人沟通对自己来说很难,那就把所有的精力都集中在编程上。尤其是在网络数据共享方面。

在大学就读的第二年结束,他就决定要辍学专心做编程。

后来,他曾在《商业周刊》采访中说,如果有机会重来,他连高中的时间都不愿浪费,应该早就辍学去开发程序。

辍学后的布拉姆辗转于多家计算机公司,为大大小小的网络公司研究开发有关互联网应用技术的软件。

在这段时间里,他一直在思考工作的意义,再加上自身性格孤僻的原因,他很难与同事相处或融入公司的氛围中。

这段时间,工作无法激发起他的兴趣,这令他很沮丧和不安。他唯一一次觉得还不错的项目称为Mojo Nation,是他和Jim McCoy共同参与的。

Mojo Nation允许把机密文件分解加密的块,并传给也运行Mojo Nation的计算机。如果有人想下载一个文件,那么他必定要同时从许多计算机上下载。布拉姆认为,这个想法非常适合点对点传输程序,因为类似KaZa A 的程序——从一台计算机上下载文件——需要花费很多时间。这个项目很有前景,可惜运气不太好,最后没有成功。

随后他辞了工作,决定自己设计一款软件,因为他从中捕捉到了点对点传送文件的终极奥义。

P2P传送文件,最终追求的是去中心化,即不依赖主要服务器来传送文件。

一般理解为:彼此连接的多台计算机之间处于对等的地位,不分主次,任意计算机都既是服务器,又是客户端。

其实,Bit Torrent不是第一个被用于在文件及数据共享方面的应用软件。

最早应用于数据共享的是一款由大学生开发的Napster的软件,用于共享MP3文件,不利于提高下载速度;第二款软件称为Kazaa,这款软件也是相当优秀的点对点共享工具;而第三个就是大家所熟悉的Bit Torrent,也被称为BT 1.0,而BT 2.0则是BT 的加强模式磁力链了。

BT 的下载速度在当时可谓非常神奇,一般的网络下载都是越多人下载速度越慢,因为受到了服务器的承载力限制。

而Bit Torrent下载则不然,越是多人下载它的速度越是快。这主要是因为Bit Torrent协议将被下载的文件或者数据分成了许多小块,与此同时,每个下载者也是数据的上传者,充分合理地利用了原本被浪费的带宽。

如此说来,当一个文件越受欢迎下载的人越多,它的下载速度就越快。Bit Torrent解决了当时网民的痛点,就是网络下载速度慢,用户体验差。由于采用Bit Torrent使得用户在当时的网络环境中,有较好的下载速度,因此网友将其缩写为“BT”。

然而事实却大相径庭,刚刚推Bit Torrent时,其很难进入广大公众视野,一直只是活跃在少部分极客及开发者之间。这自然无法发挥BT 下载的功效。(www.xing528.com)

于是在2002年时,不善于“洞察”人心的布拉姆突发奇想,他把从网络上收集的几部免费色情电影上传到BT 网络上。这样一来,更多人被吸引来测试他的软件,并引起了巨大反响。

但使Bit Torrent真正得到推广的,是著名软件公司redhat(图2-3)。当其发布它的Red Hat Linux 9 操作系统时,可为广大用户提供免费的下载地址,但很快服务器就被挤爆了。

一个名叫福斯特的用户下载到了一份操作系统,于是他用Bit Torrent将Red Hat Linux 9发布在BBS里。人们蜂拥而至,短短三天时间,网友们便互换了高达21 150 GB的数据,这相当于美国国会图书馆的藏书量。

图2-3 redhat LOGO

随后游戏厂商暴雪公司(图2-4)也在推出新游戏 《魔兽世界》时使用了Bit Torrent,许多游戏爱好者体验到了Bit Torrent的强劲,峰值时有4500多万台计算机在同时交换文件!

图2-4 暴雪游戏公司LOGO

BT 从此进入了每家每户,成为了人尽皆知的超级软件,不到两年的时间里,使用人数就超过了2000万人。由于当时的网络环境还很差,无法像现在这样可以随时通过移动终端进行直播,在当时的网络环境下,下载几百兆的数据都需要很长时间,而且还要考虑服务器的性能及物理距离等因素。国内网友接触到BT 后,感受到了前所未有的下载速度,形象地把BT 技术称为“变态”技术。

但这并没有为布拉姆带来一分钱收益,他将BT 永远开源放上网络。任何人都可以改编它,也可以将它嵌入任何软件。人们根据BT 的技术原理,不断地改进、优化程序,编写出各种不同的P2P网络下载软件。

BT 的火爆超乎人们的想象,然而BT 非但没有为布拉姆带来任何收益,反倒给他惹了一身麻烦。

在体验到BT 的好处后,人们开始用BT 传播盗版,如曾自称“世界最大的BT 种子服务器”的海盗湾(图2-5)上的盗版下载量就曾达到过惊人的数字。

图2-5 海盗湾网站

与网友的疯狂下载相比,版权方对他则深恶痛绝。面对侵权质问,布拉姆声称自己从未利用该软件违背版权法律。不过他也直言不讳地批评,当前的媒体业务注定失败,尽管RIAA(美国唱片业协会)和MPAA(美国电影协会)采取了一些法律和技术手段来维护数字版权。2005年年底,布拉姆和纳文与MPAA 签署了协议,撤除Bit Torrent官方网站上的非法内容链接。这个与美国七家最大的电影公司签署的协议,意味着Bit Torrent网站将遵守《数字千年版权法》提出的规定。

因为经济问题,BT 险些就因此夭折,所幸BT 引起了著名免费软件企业家约翰·吉尔莫尔的注意。

吉尔莫尔帮助布拉姆解决了部分生活费用,也让BT 还能继续维持,但布拉姆依然没有收入,最糟的时候,他只能通过透支一张信用卡去弥补另一张信用卡。

幸运的是Valve公司邀请了布拉姆,这家Valve公司对于稍微熟悉游戏的人一定不陌生,它曾开发了让游戏玩家激动不已的《半条命》系列。

在2003年下半年,布拉姆加盟Valve Software公司,参与开发在线游戏《半条命2》中使用的数据传输系统,名为STEAM,这个在线数据分发网络平台STEAM(图2-6),应用到了他最擅长的网络共享技术。

图2-6 STEAM 平台LOGO

这一次,布拉姆也不再任性,欣然接受工作,并搬到了西雅图。

另一方面,他接受了父亲的建议,用更直接的方式在自己的个人网站上向Bit Torrent用户提出捐款请求。虽然之前也一直有捐款,但始终不多。直接请求之后,每天都能收到上百美元的捐款。一时间工作有了,钱也多了,戏剧性的变化突然发生,可真是应了老司机那句话,“好人一生平安”。

慢慢地,随着版权方对盗版的打压,越来越多的BT 服务器被迫关停。但即使失去了“BT 种子”的穿针引线,网络盗版依然猖獗。

这也印证了布拉姆的那句话,“网络盗版一直存在,即使BT 没被开发出来,网络盗版也会以其他方式继续存在下去。”

后来,布拉姆与伙伴合伙开了Bit Torrent公司(图2-7),他的公司经营状况很差,仅能勉强维持。

2018年3月,布拉姆成立加密货币初创公司Chia,并获A16Z等知名风投的种子轮融资,Chia旨在发行同名加密货币和区块链,更重要的是,Chia币宣称不像比特币那么耗能。

2018年7月,Bit Torrent被卖给了由中国90 后创业者孙宇晨(Justin Sun)创办的区块链创业公司Tron(波场),对外宣称的收购价格是1.4 亿美元。

图2-7 Bit Torrent