python实现的一个p2p文件传输实例

考虑到我手上的服务器逐渐的增多，有时候需要大规模的部署同一个文件，例如因为方便使用systemtap这个工具定位问题，需要把手上几百台服务器同时安装kernel-debuginfo这个包，原有的方式采用一个源服务器，采用rsync或者scp之类的文件传输方式只能做到一个点往下分发这个文件，这个时候下发的速度就会比较的慢，基于以上原因，我写了一个基于bt协议传输文件的小工具，实际测试，传输到10个机房，70多台机器传输一个240M的这个内核文件，到所有的机器，源采用限速2m/s的上传速度，测试的结果大概只要140s，就可以全部传输完毕，这个效率是非常之高，如果不限速的情况下速度会更快，下面把这个程序开源出来。

#!/usr/bin/env python

import libtorrent as lt
import sys
import os
import time
from optparse import OptionParser
import socket
import struct
import fcntl

def get_interface_ip(ifname):
  s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
  return socket.inet_ntoa(fcntl.ioctl(s.fileno(), 0x8915, struct.pack('256s',
              ifname[:15]))[20:24])
def ip2long(ip):
  return reduce(lambda a,b:(a<<8)+b,[int(i) for i in ip.split('.')])

def get_wan_ip_address():
  interfaces = set(['eth0', 'eth1', 'eth2', 'eth3', 'em1', 'em2', 'em3', 'em4'])
  ip = ''
  for i in interfaces:
    try:
      ip = get_interface_ip(i)
      if (ip2long(ip) < ip2long('10.0.0.0') or ip2long(ip) > ip2long('10.255.255.255')) \
        and (ip2long(ip) < ip2long('172.16.0.0') or ip2long(ip) > ip2long('172.33.255.255')) \
        and (ip2long(ip) < ip2long('192.168.0.0') or ip2long(ip) > ip2long('192.168.255.255')):
        return ip
    except:
      pass

  return ip

def make_torrent(path, save):
  fs = lt.file_storage()
  lt.add_files(fs, path)
  if fs.num_files() == 0:
    print 'no files added'
    sys.exit(1)

  input = os.path.abspath(path)
  basename = os.path.basename(path)
  t = lt.create_torrent(fs, 0, 4 * 1024 * 1024)

  t.add_tracker("http://10.0.1.5:8760/announce")
  t.set_creator('libtorrent %s' % lt.version)

  lt.set_piece_hashes(t, os.path.split(input)[0], lambda x: sys.stderr.write('.'))
  sys.stderr.write('\n')

  save = os.path.dirname(input)
  save = "%s/%s.torrent" % (save, basename)
  f=open(save, "wb")
  f.write(lt.bencode(t.generate()))
  f.close()
  print "the bt torrent file is store at %s" % save

def dl_status(handle):
  while not (handle.is_seed()):
    s = handle.status()

    state_str = ['queued', 'checking', 'downloading metadata', \
        'downloading', 'finished', 'seeding', 'allocating', 'checking fastresume']
    print '\ractive_time: %d, %.2f%% complete (down: %.1f kb/s up: %.1f kB/s peers: %d, seeds: %d) %s' % \
        (s.active_time, s.progress * 100, s.download_rate / 1000, s.upload_rate / 1000, \
        s.num_peers, s.num_seeds, state_str[s.state]),
    sys.stdout.flush()

    time.sleep(1)
def seed_status(handle, seedtime=100):
  seedtime = int(seedtime)
  if seedtime < 100:
    seedtime = 100
  while seedtime > 0:
    seedtime -= 1
    s = handle.status()

    state_str = ['queued', 'checking', 'downloading metadata', \
        'downloading', 'finished', 'seeding', 'allocating', 'checking fastresume']
    print '\rseed_time: %d, %.2f%% complete (down: %.1f kb/s up: %.1f kB/s peers: %d, seeds: %d) %s' % \
        (s.active_time, s.progress * 100, s.download_rate / 1000, s.upload_rate / 1000, \
        s.num_peers, s.num_seeds, state_str[s.state]),
    sys.stdout.flush()

    time.sleep(1)

def remove_torrents(torrent, session):
  session.remove_torrent(torrent)

def read_alerts(session):
  alert = session.pop_alert()
  while alert:
    #print alert, alert.message()
    alert = session.pop_alert()

def download(torrent, path, upload_rate_limit=0, seedtime=100):
  try:
    session = lt.session()
    session.set_alert_queue_size_limit(1024 * 1024)

    sts = lt.session_settings()
    sts.ssl_listen = False
    sts.user_agent = "Thunder deploy system"
    sts.tracker_completion_timeout = 5
    sts.tracker_receive_timeout = 5
    sts.stop_tracker_timeout = 5
    sts.active_downloads = -1
    sts.active_seeds = -1
    sts.active_limit = -1
    sts.auto_scrape_min_interval = 5
    sts.udp_tracker_token_expiry = 120
    sts.min_announce_interval = 1
    sts.inactivity_timeout = 60
    sts.connection_speed = 10
    sts.allow_multiple_connections_per_ip = True
    sts.max_out_request_queue = 128
    sts.request_queue_size = 3

    sts.use_read_cache = False
    session.set_settings(sts)

    session.set_alert_mask(lt.alert.category_t.tracker_notification | lt.alert.category_t.status_notification)
    session.set_alert_mask(lt.alert.category_t.status_notification)

    ipaddr = get_wan_ip_address()
    #print ipaddr
    if ipaddr == "":
      session.listen_on(6881, 6881)
    else:
      session.listen_on(6881, 6881, ipaddr)

    limit = int(upload_rate_limit)
    if limit>=100:
      session.set_upload_rate_limit(limit*1024)
      session.set_local_upload_rate_limit(limit*1024)
    print session.upload_rate_limit()
    torrent_info = lt.torrent_info(torrent)
    add_params = {
      'save_path': path,
      'storage_mode': lt.storage_mode_t.storage_mode_sparse,
      'paused': False,
      'auto_managed': True,
      'ti': torrent_info,
    }

    handle = session.add_torrent(add_params)

    read_alerts(session)
    st = time.time()
    dl_status(handle)
    et = time.time() - st
    print '\nall file download in %.2f\nstart to seeding\n' % et
    sys.stdout.write('\n')
    handle.super_seeding()
    seed_status(handle, seedtime)

    remove_torrents(handle, session)
    assert len(session.get_torrents()) == 0

  finally:
    print 'download finished'

if __name__ == '__main__':
  usage = "usage: %prog [options] \n \
   %prog -d -f <torrent file=""> -s <file save="" path="">\n \
   or \n \
   %prog -m -p <file or="" dir=""> -s <torrent save="" path="">\n"

  parser = OptionParser(usage=usage)
  parser.add_option("-d", "--download", dest="download",
      help="start to download file", action="store_false", default=True)
  parser.add_option("-f", "--file", dest="file",
      help="torrent file")
  parser.add_option("-u", "--upload", dest="upload",
      help="set upload rate limit, default is not limit", default=0)
  parser.add_option("-t", "--time", dest="time",
      help="set seed time, default is 100s", default=100)
  parser.add_option("-p", "--path", dest="path",
      help="to make torrent with this path")
  parser.add_option("-m", "--make", dest="make",
      help="make torrent", action="store_false", default=True)
  parser.add_option("-s", "--save", dest="save",
      help="file save path, default is store to ./", default="./")
  (options, args) = parser.parse_args()
  #download(sys.argv[1])
  if len(sys.argv) != 6 and len(sys.argv) != 4 and len(sys.argv) != 8 and len(sys.argv) != 10:
    parser.print_help()
    sys.exit()
  if options.download == False and options.file !="":
    download(options.file, options.save, options.upload, options.time)
  elif options.make == False and options.path != "":
    make_torrent(options.path, options.save)
</torrent></file></file></torrent>

准备环境：
需要在所有的os上面安装一个libtorrent的库，下载地址：

http://code.google.com/p/libtorrent/downloads/list

记得编译的时候带上./configure –enable-python-binding，然后mak，make install，进入binding目录，make，make install就
可以运行这个小的工具
当然大规模部署不可能采用每一台都去编译安装的方式，只要把编译出来的libtorrent.so libtorrent-rasterbar.so.7的文件跟bt.py这个文件放到同一个目录，另外写一个shell脚本

代码如下:

lib=`dirname $0`
export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:$lib
python bt.py -d -f <种子文件> -s <文件保存路径> -t <做种时间> -u <限制上传速度>

使用方法：
首先在源服务器上面生成种子文件

代码如下:

python bt.py -m -p <要发布的文件或者文件夹> -s <种子保存地址>

发布文件
在源服务器上面，执行

代码如下:

python bt.py -d -f <种子文件> -s <文件保存路径> -t <做种时间> -u <限制上传速度>

其中做种时间默认设置的是100s，上传速度默认不限制，限制的速度单位是KB

下面的机器，直接可以

代码如下:

python bt.py -d -f <种子文件> -s <文件保存路径> -t <做种时间>

只要有一台机器完成了，就自动作为种子，在下载的过程中也会上传，任何一台机器都可以作为源服务器，当然了这里面还有中心的tracker服务器，脚本当中，我搭建了一个tracker源服务器，放到10.0.1.5端口是8760上面，当然大家也可以采用opentracker这个软件自己搭建一个tracker服务器，修改其中的源代码对应部分，另外考虑到发布都是私有文件，代码当作已经禁止了dht，如果还想更安全，就自己搭建一个私有的tracker server，具体搭建方法就使用一下搜索引擎，查找一下搭建的方法！

目前基本做到可以使用，后续考虑更简单一点，采用磁力链接的方式，这样就可以做到不用每台都要拷贝一个种子文件，采用一个单独的命令行就可以发布整个文件