IPFS技術研究 (四)kbucket篇

2021-08-27 04:03:21 字數 1304 閱讀 7590

在弄清ipfs的kademlia dht之前,首先需要了解它的k桶原理,ipfs的kbucket路由表主要包含乙個桶的大小(kvalue = 20),一組k桶陣列,其中每個k桶裡面存放的是libp2p的節點id的雙向鍊錶。該路由表主要利用xor演算法計算與主機節點之間的邏輯距離,並分別將這些節點存放到不同的k桶中。ipfs預設k桶大小為20,libp2p節點peer.id最大256位,理論上兩個不同節點之間距離最大值是255,該路由表最多可以存放5120個libp2p節點。

type routingtable struct

type bucket struct

libp2p節點id長度256位,由32個位元組組成,xor演算法將節點id從低到高進行與操作。簡單點講兩個位數相同則為0,不同則為1。

兩個節點之間的距離首先通過xor演算法計算出兩個節點id之間的值,然後再從低到高位計算該值第乙個非0的長度

任意乙個節點計算自己節點id之間的距離必然是256,同理,如果有兩個節點,乙個節點第乙個位元組為0,乙個節點第乙個位元組為1,那麼對任意節點,這兩個節點之中必然有乙個節點與該任意節點之間的距離為0。

該比較演算法直接把節點id的32個位元組從低到高比較位元組之間的大小。

該演算法主要用於在路由表中查詢到節點陣列後,再與自己的節點算出乙個距離後,再進行排序。

1) 首先以目標節點id與自己節點id之間的距離,然後通過該距離找到對應的k桶,並將該節點id放入到該k桶最前面。

2) 如果該k桶容量超過了最大容量,那麼

2.1)  如果不是最後乙個桶,那麼移除當前桶的最後乙個節點id

2.2) 依次拆分最後乙個桶,如果當前桶內節點id與主節點id距離為5的話,那麼所有距離大於5的節點id都拆分到後面乙個桶裡

1) 根據id計算出與主節點id之間的距離,然後找到對應的k桶,然後從該k桶裡面的所有節點id拷貝出來

2) 如果該拷貝出來的陣列容量低於count,則從該k桶前後兩個k桶裡面拷貝對應的節點id

3) 對拷貝出來的節點進行排序,並返回最終的陣列

ipfs的模組化做得非常好,針對每乙個模組,首先關注的是其測試用例,裡面基本上能覆蓋該模組所有主要路徑。執行go test或者用dlv進行除錯相關的內部邏輯。

並不是所有的的節點都能夠加入到本地的路由表中,如下面例項

func testtablefindmultiple(t *testing.t)

rt.print()

t.logf("totoal size is: %d", rt.size())

}

最終返回的結果也就是241,很多前面的節點都會被淘汰掉

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