网络计算模式复习（五）

news2024/11/20 19:44:16

结构化P2P：直接根据查询内容的关键字定位其索引的存放节点

DHT算法

将内容索引抽象为<K,V>对
K是内容关键字的Hash摘要：K=Hash(key)
V是存放内容的实际位置，例如节点IP地址等
所有的<K,V>对组成一张大的Hash表，该表存储了所有内容的信息
每个节点都随机生成一个标识（ID），把Hash表分割成许多小块，按特定规则（即K和节点ID之间的映射关系）分布到网络中去，节点按这个规则在应用层上形成一个结构化的重叠网络。
给定查询内容的K值，可以根据K和节点ID之间的映射关系在重叠网络上找到相应的V值，从而获得存储文件的节点IP地址。
在许多情况下，节点ID为节点IP地址的Hash摘要。

定位
节点ID和其存放的<K,V>对中的K存在着映射关系，因此可以由K获得存放该<K,V>对的节点ID。
路由
在覆盖网上根据节点ID进行路由，将查询消息最终发送到目的节点。每个节点需要得到其邻近结点的路由信息，包括节点ID、IP等。

在这里插入图片描述

Chord

采用环形拓扑（Chord环）
使用一致性哈希作为哈希算法
Hash算法：SHA-1
Hash节点IP地址->m位节点ID（表示为NID）
Hash内容关键字->m位K（表示KID）
节点按ID从小到大顺序排列在一个逻辑环上
<K,V>存储在后继节点上Successor(K)：从K开始顺时针方向距离K最近的节点
每个节点仅维护其后继节点ID、IP地址等信息
查询消息通过后继节点指针在圆环上传递
直到查询消息中包含的K落在某节点ID和它的后继节点ID之间
速度太慢O(N)，N为网络中节点数。
若是基于指针表的扩展查找过程，指针表中有O(log N)个节点，查询经过O (log N)跳
网络波动（Churn），由节点的加入、退出或者失效所引起。
每个节点都周期性地运行探测协议来检测新加入节点或退出/失效节点，从而更新自己的指针表和指向后继节点的指针。

节点加入
新节点N事先知道某个或者某些节点，并且通过这些节点初始化自己的指针表，也就是说，新节点N将要求已知的系统中某节点为它查找指针表中的各个表项。
在其他节点运行探测协议后，新节点N将被反映到相关节点的指针表和后继节点指针中。
新结点N的第一个后继节点将其维护的小于N节点的ID的所有K交给该节点维护。

节点退出/失效

当Chord中某个节点M退出/失效时，所有在指针表中包含M的节点将相应指针指向节点M的后继节点，即大于M节点ID的第一个有效节点。

为了保证节点M的退出/失效不影响系统中正在进行的查询过程，每个Chord节点都维护一张包括r个最近后继节点的后继列表。如果某个节点注意到它的后继节点失效了，它就用其后继列表中第一个正常节点替换失效节点。

拓扑失配问题
O(LogN)逻辑跳数，但是每一逻辑跳可能跨越多个自治域，甚至是多个国家的网络。
覆盖网络与物理网络脱节。
实际的寻路时延较大。