[發明專利]一種Kademlia網絡的節點標識符生成方法

有效

• 申請號: 201610049893.8
• 申請日: 2016-01-25
• 公開（公告）號: CN105472060B
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 吳創豪
• 申請（專利權）人: 互聯天下科技發展（深圳）有限公司
• 主分類號: H04L29/12
• 分類號: H04L29/12;H04L12/24
• 代理公司: 北京聯瑞聯豐知識產權代理事務所(普通合伙) 11411
• 代理人: 張清彥

本發明公開了一種Kademlia網絡的節點標識符生成方法，具體包括以下步驟：獲取節點的內網IP地址和占用的內網端口以及公網IP地址和NAT類型；獲取節點的內網標志，獲取節點的防火墻標志，對公網IP地址進行SHA1運算，得到節點的原始節點標識符，查詢公網IP地址所屬的ICP信息和區域信息；獲取節點的路由信息，設定節點的級別信息，最終得到節點的節點標識符。本發明的節點之間計算出來的距離跟現實網絡環境更為接近，從而提高效率。

技術領域

本發明涉及網絡通信技術領域，特別是指一種Kademlia網絡的節點標識符生成方法。

背景技術

Kademlia技術的其中一個重要組成要素是節點標志符(Node ID)與節點間的“距離”，節點間的距離是通過兩個節點標符識的異或(XOR)計算出來。

現有的節點標志符是采用隨機算法結合安全哈希算法(Secure Hash Algorithm，簡稱SHA1算法)生成。國內的eMule采用的是128bit的節點標志符，也是采用隨機算法生成的。

傳統的節點標志符生成機制在進行“距離”計算時，其“距離”跟現實網絡環境中節點之間的“距離”沒有任何聯系，帶來的是效率問題。典型的例子是在同一局域網內的兩個節點(假設兩個節點分別定義為Na、Nb)，計算出來的距離具有不確定性，有可能是非常遠的(兩個節點標識符異或后的值非常大)，這樣節點Na可能永遠不知道節點Nb的存在。在實際應用中，在同一局域網內的兩個節點之間的網絡速度，遠遠要大于互聯網中兩個節點之間的網絡速度。假如節點Na需要某一資源R，資源R同時存在于節點Nb與節點Nc(Nc與Na不在同一局域網內)，則Na使用Kademlia網絡搜索算法找到的資源R的存儲位置可能是Nc而不是Nb。造成這個問題的主要原因就是上面所述的節點標志符是隨機性的，所計算出來的“距離”并不能代表兩個節點在現實網絡環境中的“距離”。

以上所說的現實網絡環境中的“距離”是這樣一種概念，在同一局域網內的兩個節點之間的“距離”較近，不同局域網內的兩個節點之間的“距離”較遠；處于同一ICP(如電信)的兩個節點之間的“距離”比處于不同ICP(如一個在電信，一個在網通)的兩個節點之間的“距離”要近；在同一ICP情況下，處于同一城市的兩節點之間的“距離”比處理不同城市的兩節點之間的“距離”要近。

發明內容

本發明提出一種Kademlia網絡的節點標識符生成方法，節點之間計算出來的距離跟現實網絡環境更為接近，從而提高效率。

本發明的技術方案是這樣實現的：

一種Kademlia網絡的節點標識符生成方法，具體包括以下步驟：

(1)在Kademlia網絡設置若干節點，獲取節點的內網IP地址和占用的內網端口；

(2)獲取節點的公網IP地址和NAT類型；

(3)判斷節點是否處于內網，得出節點的內網標志；

(4)判斷節點是否處于防火墻后，得出節點的防火墻標志；

(5)對公網IP地址進行SHA1運算，得到節點的原始節點標識符，原始節點標識符占用160bit；

(6)根據公網IP地址從公網IP地址數據庫查詢該公網IP地址所屬的ICP信息和區域信息；

(7)測試節點分別到各網絡運營商的節點的網速，得到節點的路由信息；

(8)設定節點的級別信息；

(9)將級別信息、內網IP地址、內網端口、公網IP地址、NAT類型、ICP信息、內網標志、防火墻標志、區域信息和路由信息與原始節點標識符進行或運算，得到節點的節點標識符；