rangkaian dht melaksanakan nodejs

Rangkaian DHT ialah protokol untuk penyimpanan dan carian data teragih. Ia memperoleh maklumat daripada nod yang berbeza, membolehkan nod ini berkongsi sumber dan membentuk rangkaian. Rangkaian DHT ialah rangkaian terdesentralisasi sepenuhnya yang tidak bergantung pada mana-mana nod pusat khusus untuk menyediakan perkhidmatan. Dalam artikel ini, kami akan meneroka cara melaksanakan rangkaian DHT menggunakan Node.js.

Apakah rangkaian DHT?

Rangkaian DHT ialah rangkaian berdasarkan jadual cincang teragih (Distributed Hash Table) yang dibina pada rangkaian sedia ada. Rangkaian DHT membolehkan penyimpanan data terpencar dan perkhidmatan carian antara nod, yang bermaksud bahawa ia tidak perlu bergantung pada nod pusat tertentu untuk menyediakan perkhidmatan kepada nod lain seperti rangkaian tradisional.

Rangkaian DHT mempunyai ciri-ciri berikut:

1. Terdesentralisasi sepenuhnya: nod rangkaian DHT disambungkan antara satu sama lain dan tiada nod yang mempunyai lebih banyak kebenaran, yang menjadikan rangkaian sangat tinggi. Harta terpencar.
2. Penyusunan diri: Rangkaian DHT boleh menyusun semula dan mengimbangi semula secara automatik apabila menyertai atau keluar daripada rangkaian.
3. Penyahduplikasian: Dalam rangkaian DHT, hanya satu salinan fail atau data yang sama disimpan, yang menjadikan data dalam rangkaian sangat dinyahduplikasi.
4. Teredar: Data rangkaian DHT disimpan pada nod yang berbeza, yang menjadikan data lebih teragih.

Rangkaian DHT digunakan terutamanya untuk perkongsian dan carian fail P2P, pengkomputeran teragih dan storan teragih.

Bagaimana untuk melaksanakan rangkaian DHT?

Melaksanakan rangkaian DHT memerlukan menyelesaikan tugas berikut:

1. Penjanaan ID dan penyambungan nod: Nod perlu diberikan ID unik untuk menyertai rangkaian, dan kita perlu menggunakan fungsi hash untuk menggabungkan maklumat nod Tukar kepada ID.
2. Jadual penghalaan: Setiap nod perlu mengekalkan jadual penghalaan untuk menyimpan ID dan alamat IP nod lain.
3. Storan dan carian data: Nod boleh menyimpan data mereka sendiri dalam rangkaian DHT dan mencarinya Kami perlu melaksanakan algoritma yang sepadan untuk merealisasikan fungsi ini.

Berikut ialah contoh pelaksanaan rangkaian DHT menggunakan Node.js:

1. Penjanaan ID dan penyambungan nod

Kita boleh menggunakan modul crypto Gunakan fungsi cincang dalam untuk menjana ID, seperti SHA1:

const crypto = require('crypto');

function generateNodeId() {
  const nodeId = crypto.createHash('sha1')
    .update(`${Date.now()}_${Math.random()}`)
    .digest('hex')
    .substring(0, 20);
  return nodeId;
}

Apabila nod menyertai rangkaian, ia perlu menjana ID terlebih dahulu, kemudian menghantar maklumat gabungan ke nod lain yang diketahui, dan pada masa yang sama masa menyimpan maklumat nod lain di tengah jadual penghalaan.

const Node = require('./node');

const bootstrapNodes = [
  { id: 'node1', address: '127.0.0.1:8001' },
  { id: 'node2', address: '127.0.0.1:8002' }
];

const node = new Node(generateNodeId(), '127.0.0.1:8000');
for (const bootstrapNode of bootstrapNodes) {
  node.joinNetwork(bootstrapNode.id, bootstrapNode.address);
}

2. Jadual penghalaan

Kita boleh menggunakan tatasusunan untuk melaksanakan jadual penghalaan, di mana setiap elemen mewakili julat ID, contohnya:

ID范围	节点列表
[0, 2^160/2^1)	[node1, node2]
[2^160/2^1, 2^160/2^2)	[node3, node4]
...	...

Apabila mencari nod, anda boleh mencari nod yang paling hampir dengannya berdasarkan awalan ID, dan kemudian nod akan melakukan carian seterusnya.

3. Storan dan carian data

Storan data boleh dicapai dengan menyimpan data pada nod yang paling hampir dengan ID data, yang membolehkan data disimpan dengan cekap dalam rangkaian diedarkan. Apabila mencari data, anda hanya perlu mencari nod yang paling hampir dengan ID sasaran daripada jadual penghalaan dan nod akan mencarinya bagi pihak anda. Jika nod tidak menemui data sasaran, ia boleh memajukan permintaan carian ke nod jiran sehingga data sasaran ditemui atau bilangan nod yang dicapai mencapai had atas.

class Node {
  // ...
  lookup(key, callback) {
    const targetId = getKeyId(key);
    const tableIds = getTableIds(targetId);
    const closestNodes = this.getClosestNodes(tableIds);
    const seenNodes = {};

    const next = () => {
      const node = closestNodes.shift();
      if (!node || seenNodes[node.id]) {
        return callback(null, null);
      }

      seenNodes[node.id] = true;
      if (node.id === this.id) {
        // key found
        return callback(null, this.store[key]);
      } else {
        // find key in next node
        this.findKeyInNode(node.id, targetId, (err, val) => {
          if (err || val) {
            return callback(err, val);
          } else {
            return next();
          }
        });
      }
    };
    
    next();
  }

  findKeyInNode(nodeId, targetId, callback) {
    // send find_key request to node
    // ...
    // callback with result if found
  }
}

Ringkasan

Dalam artikel ini, kami memperkenalkan rangkaian DHT dan kaedah pelaksanaannya, dan melaksanakan rangkaian DHT mudah menggunakan Node.js. Oleh kerana rangkaian DHT sangat terpencar dan teratur sendiri, ia mampu memainkan peranan penting dalam pengkomputeran dan penyimpanan teragih. Bagi pembangun yang perlu membina aplikasi teragih, amat berguna untuk membiasakan diri dengan rangkaian DHT dan belajar menggunakan Node.js untuk melaksanakannya.

Atas ialah kandungan terperinci rangkaian dht melaksanakan nodejs. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!