le réseau dht implémente nodejs

Le réseau DHT est un protocole de stockage et de recherche de données distribuées. Il obtient des informations de différents nœuds, permettant à ces nœuds de partager des ressources et de former un réseau. Le réseau DHT est un réseau complètement décentralisé qui ne s'appuie sur aucun nœud central spécifique pour fournir des services. Dans cet article, nous explorerons comment implémenter un réseau DHT à l'aide de Node.js.

Qu'est-ce que le réseau DHT ?

Le réseau DHT est un réseau basé sur une table de hachage distribuée (Distributed Hash Table) construite sur le réseau existant. Le réseau DHT permet des services décentralisés de stockage de données et de recherche entre les nœuds, ce qui signifie qu'il n'a pas besoin de s'appuyer sur un nœud central spécifique pour fournir des services à d'autres nœuds comme les réseaux traditionnels.

Le réseau DHT présente les caractéristiques suivantes :

1. Complètement décentralisé : Les nœuds du réseau DHT sont connectés les uns aux autres, et aucun nœud n'a plus d'autorisations, ce qui rend le réseau hautement décentralisé.
2. Auto-organisation : le réseau DHT peut automatiquement se réorganiser et se rééquilibrer lors de l'adhésion ou de la sortie du réseau.
3. Déduplication : dans le réseau DHT, une seule copie du même fichier ou des mêmes données est stockée, ce qui rend les données du réseau hautement dédupliquées.
4. Distribué : Les données du réseau DHT sont stockées sur différents nœuds, ce qui rend les données plus distribuées.

Le réseau DHT est principalement utilisé pour le partage et la recherche de fichiers P2P, l'informatique distribuée et le stockage distribué.

Comment mettre en œuvre le réseau DHT ?

La mise en œuvre du réseau DHT nécessite d'effectuer les tâches suivantes :

1. Génération d'ID et adhésion de nœuds : les nœuds doivent se voir attribuer un identifiant unique pour rejoindre le réseau, et nous devons utiliser une fonction de hachage pour convertir les informations de nœud en ID.
2. Table de routage : chaque nœud doit maintenir une table de routage pour stocker les identifiants et les adresses IP des autres nœuds.
3. Stockage et recherche de données : les nœuds peuvent stocker leurs propres données dans le réseau DHT et les rechercher. Nous devons implémenter des algorithmes correspondants pour réaliser ces fonctions.

Voici un exemple d'implémentation d'un réseau DHT à l'aide de Node.js :

1. Génération d'ID et jonction de nœuds

Nous pouvons utiliser la fonction de hachage dans le module crypto pour générer l'ID, tel que SHA1 :

const crypto = require('crypto');

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

Au niveau du nœud qui se joint Lors de la mise en réseau, vous devez d'abord générer un identifiant, puis envoyer les informations de connexion à d'autres nœuds connus et stocker les informations des autres nœuds dans la table de routage.

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. Table de routage

Nous pouvons utiliser un tableau pour implémenter la table de routage, où chaque élément représente une plage d'ID, par exemple :

Plage d'ID	Liste de nœuds
[ 0, 2^160/2^1)	[nœud1, nœud2]
[2^160/2^1, 2^160/2^2)	[nœud3, nœud4]
. ..	...

Lors de la recherche d'un nœud, vous pouvez trouver le nœud le plus proche en fonction du préfixe de l'ID, puis le nœud effectuera la recherche suivante.

3. Stockage et recherche de données

Le stockage des données peut être réalisé en stockant les données sur le nœud le plus proche de l'ID de données, ce qui permet aux données d'être distribuées efficacement dans le réseau. Lors de la recherche de données, il vous suffit de trouver le nœud le plus proche de l'ID cible dans la table de routage, et le nœud le recherchera en votre nom. Si le nœud ne trouve pas les données cibles, il peut transmettre la demande de recherche aux nœuds voisins jusqu'à ce que les données cibles soient trouvées ou que le nombre de nœuds atteint atteigne la limite supérieure.

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
  }
}

Résumé

Dans cet article, nous avons présenté le réseau DHT et sa méthode de mise en œuvre, et implémenté un réseau DHT simple à l'aide de Node.js. Le réseau DHT étant hautement décentralisé et auto-organisé, il est capable de jouer un rôle important dans l’informatique et le stockage distribués. Pour les développeurs qui ont besoin de créer des applications distribuées, il est très utile de se familiariser avec le réseau DHT et d'apprendre à utiliser Node.js pour l'implémenter.

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!