golang에서 dht를 빌드하는 방법-Golang-php.cn

DHT(분산 해시 테이블)는 분산 스토리지 및 분산 컴퓨팅을 구현하는 데 사용되는 분산 프로토콜입니다. P2P 네트워크 환경에서 DHT는 라우팅 프로토콜 역할과 데이터 정리의 핵심 기능을 수행할 수 있기 때문에 특히 중요합니다. 이 글에서는 Golang 언어를 사용하여 DHT를 구현하는 방법을 소개합니다.

1. DHT의 원리

DHT에서 사용하는 핵심 알고리즘은 해시 테이블 알고리즘입니다. DHT는 데이터와 노드를 각각 해시 공간에 매핑하고, 노드와 데이터의 해시 값에 따라 해시 공간에서의 위치가 결정됩니다. 각 노드는 자신의 해시 값과 인접 노드의 해시 값을 유지하여 해시 링을 형성합니다.

노드가 DHT에 가입하면 알려진 노드에 연락하고 해시 링에서 속해야 할 위치를 찾아 해당 위치의 후속 노드가 되어야 합니다. 이때 노드는 다른 노드로부터 요청을 받고, 저장해야 할 데이터를 자신의 위치에 저장하는 동시에 자신의 해시 값과 후속 노드의 해시 값을 알려진 노드로 보낼 수 있습니다. 노드가 DHT를 떠나면 DHT 네트워크의 정상적인 작동을 보장하기 위해 후속 노드를 다시 연결해야 합니다.

해시 링에서 DHT 노드의 위치는 DHT 네트워크에서의 위치를 결정할 뿐만 아니라 저장해야 하는 데이터와 처리해야 하는 요청을 결정합니다. 예를 들어, 노드가 값을 조회해야 하는 경우 해시 링에 있는 것보다 해당 값에 더 가까운 노드를 방문할 수 있습니다. 이러한 노드는 값을 저장하는 노드를 찾을 때까지 요청을 단계적으로 전달합니다. 마찬가지로, 노드가 값을 저장해야 하는 경우 해시 링에 있는 것보다 해당 값에 더 가까운 노드에 값을 저장해야 합니다.

2. Golang에서 DHT 구현

Golang에서 DHT를 구현하는 것은 매우 간단합니다. 먼저 해시 함수를 사용하여 노드와 데이터의 ID를 해시 값으로 변환해야 합니다. Golang은 MD5, SHA-1, SHA-256 등 다양한 해시 함수를 제공합니다. 우리는 그중 하나를 선택할 수 있습니다.

import (

"crypto/sha1"

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)

func hash(data string) []byte {

h := sha1.New()
h.Write([]byte(data))
return h.Sum(nil)

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}

다음으로 노드의 ID, 해시 값 및 후속 노드의 해시 값을 저장할 노드 유형을 정의해야 합니다.

type Node struct {

ID       string
Hash     []byte
Successor []byte

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}

type DHT struct {

Nodes   map[string]*Node

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}

DHT 구조에는 알려진 모든 노드를 저장하는 노드 매핑 테이블 Nodes가 포함되어 있습니다. 이 매핑 테이블을 구현하기 위해 map을 사용할 수 있습니다.

DHT 알고리즘을 구현하기 전에 해시 링의 키 값에 해당하는 후속 노드 찾기, 새 노드 추가 등과 같은 몇 가지 보조 기능을 구현해야 합니다.

func (dht *DHT) findSuccessor(key []byte) []byte {

for _, node := range dht.Nodes {
    if bytes.Compare(key, node.Hash) == -1 || bytes.Equal(key, node.Hash) {
        return node.Hash
    }
}
return dht.Nodes[dht.minNode()].Hash

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}

func (dht DHT) addNode(node Node) error {

if _, ok := dht.Nodes[node.ID]; ok {
    return errors.New("Node already exists")
}

dht.Nodes[node.ID] = node
dht.fixSuccessorList()
return nil

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}

findSuccessor에서 함수, 우리는 주어진 해시 값 키에 가장 가까운 후속 노드를 찾기 위해 노드 매핑 테이블 노드를 탐색합니다. 키가 노드의 해시 값보다 작거나 같거나 모든 노드를 탐색한 경우 함수는 가장 가까운 후속 노드를 반환합니다. addNode 함수에서는 먼저 노드 매핑 테이블 Nodes에 해당 노드가 이미 존재하는지 확인하고, 존재하면 오류를 반환합니다. 그렇지 않으면 새 노드를 Nodes에 추가한 다음 fixSuccessorList 함수를 호출하여 노드의 후속 노드 목록을 조정합니다.

func (dht *DHT) fixSuccessorList() {

ids := make([]string, 0, len(dht.Nodes))
for id := range dht.Nodes {
    ids = append(ids, id)
}

sort.Slice(ids, func(i, j int) bool {
    return bytes.Compare(dht.Nodes[ids[i]].Hash, dht.Nodes[ids[j]].Hash) == -1
})

for i, id := range ids {
    prev := ids[(i+len(ids)-1)%len(ids)]
    next := ids[(i+1)%len(ids)]
    dht.Nodes[id].Successor = dht.Nodes[next].Hash
    dht.Nodes[id].Predecessor = dht.Nodes[prev].Hash
}

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}

fixSuccessorList 함수에서는 노드 매핑 테이블 Nodes를 정렬한 후 각 노드에 대한 선행 노드와 후속 노드를 설정합니다. 이전 노드는 정렬 후 현재 노드 이전의 노드이고, 다음 노드는 정렬 후 현재 노드 다음의 노드입니다. 노드 맵에 대한 연결이 원형인지 확인하기 위해 % 연산자를 사용합니다.

마지막으로 DHT 알고리즘을 구현할 수 있습니다. 노드가 값을 찾아야 할 때 후속 노드에 요청을 보냅니다. 후속 노드에 이 값이 없으면 요청을 후속 노드로 전달합니다. 마찬가지로, 노드가 값을 저장해야 하는 경우 해당 값을 자신의 위치에 저장하고 자신의 해시와 후속 노드의 해시를 알려진 노드로 보냅니다. 이 노드는 값을 저장하는 노드를 찾을 때까지 단계적으로 요청을 전달합니다. findValue 함수의

func (dht *DHT) findValue(key string) (string, error) {

hash := hash(key)
successor := dht.findSuccessor(hash)

if bytes.Equal(successor, hash) {
    return dht.Nodes[string(successor)].Value, nil
}

addr := dht.getNodeAddr(successor)
conn, err := net.Dial("tcp", addr)
if err != nil {
    return "", err
}
defer conn.Close()

request := &FindValueRequest{Key: key}
response := &FindValueResponse{}
if err := sendRequest(conn, request); err != nil {
    return "", err
}
if err := receiveResponse(conn, response); err != nil {
    return "", err
}

if len(response.Value) == 0 {
    return "", errors.New("Key not found")
}
return response.Value, nil

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}

func (dht *DHT) storeValue(key, value string) error {

hash := hash(key)
successor := dht.findSuccessor(hash)

if bytes.Equal(successor, hash) {
    dht.Nodes[string(hash)].Value = value
    return nil
}

addr := dht.getNodeAddr(successor)
conn, err := net.Dial("tcp", addr)
if err != nil {
    return err
}
defer conn.Close()

request := &StoreValueRequest{Key: key, Value: value}
response := &StoreValueResponse{}
if err := sendRequest(conn, request); err != nil {
    return err
}
if err := receiveResponse(conn, response); err != nil {
    return err
}

return nil

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}

, 먼저 해시 함수를 사용하여 키 값을 해시 값으로 변환하고 해시 값에 해당하는 후속 노드를 찾습니다. 후속 노드가 해시 값과 동일하면 해당 값을 찾아서 반환합니다. 그렇지 않으면 후속 노드에 요청을 보내고 요청을 처리하는 함수를 재귀적으로 호출합니다. storeValue 함수에서는 해시 함수를 사용하여 키 값을 해시 값으로 변환하고, 해시 값에 해당하는 후속 노드를 찾습니다. 후속 노드가 해시 값과 같으면 해당 노드에 값을 저장하고 반환합니다. 그렇지 않으면 후속 노드에 요청을 보내고 요청을 처리하는 함수를 재귀적으로 호출합니다.

3. 요약

이 글에서는 Golang 언어를 사용하여 DHT 알고리즘을 구현하는 방법을 소개합니다. DHT는 분산 스토리지 및 분산 컴퓨팅을 구현하는 데 사용되는 해시 테이블 기반 분산 프로토콜입니다. 이 기사를 통해 우리는 간단한 DHT 알고리즘을 구현함으로써 이 프로토콜의 원리와 구현을 더 잘 이해할 수 있습니다. DHT는 BitTorrent 파일 공유, 비트코인과 같은 암호화폐의 거래 확인 등 다양한 분야에서 널리 사용됩니다.

위 내용은 golang에서 dht를 빌드하는 방법의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!