[發(fā)明專利]一種減少節(jié)點碰撞的區(qū)塊鏈節(jié)點負載均衡方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910374945.2
• 申請日: 2019-05-07
• 公開（公告）號: CN110098920B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙永光;洪曉光;孔蘭菊;張世棟;李慶忠;錢進;肖宗水;于秋波;張寶晨
• 申請（專利權(quán)）人: 山大地緯軟件股份有限公司
• 主分類號: H04L9/06
• 分類號: H04L9/06;H04L9/32;H04L67/1008
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司 37105
• 代理人: 黃曉燕

本發(fā)明實施例公開了一種減少節(jié)點碰撞的區(qū)塊鏈節(jié)點負載均衡方法及裝置，錢包節(jié)點通過一致性哈希算法建立哈希環(huán)，將所有全賬本節(jié)點和當前錢包節(jié)點均映射到哈希環(huán)上，錢包節(jié)點根據(jù)處于哈希環(huán)上的位置選擇全賬本節(jié)點，接收到請求的全賬本節(jié)點根據(jù)自身負載情況，同時通過Chord環(huán)，選擇負載未滿的全賬本節(jié)點與錢包節(jié)點建立通信，實現(xiàn)錢包節(jié)點的交易上鏈。有效的保證錢包節(jié)點大致平均地分配到系統(tǒng)所有的全賬本節(jié)點并建立通信，保證了支撐全賬本節(jié)點的服務器負載均衡，不會有服務器負載過多導致故障，也不會有服務器空閑浪費資源。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及區(qū)塊鏈技術(shù)領(lǐng)域,具體地說是一種減少節(jié)點碰撞的區(qū)塊鏈節(jié)點負載均衡方法及裝置。

背景技術(shù)

區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中包括全賬本節(jié)點、目錄節(jié)點和錢包節(jié)點。全賬本節(jié)點是指擁有完整區(qū)塊鏈賬本的節(jié)點，需要占用內(nèi)存同步所有的區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)，能夠獨立校驗區(qū)塊鏈上的所有交易并實時更新數(shù)據(jù)，主要負責區(qū)塊鏈上交易的廣播和驗證，因此全賬本節(jié)點一般運行在高性能的服務器上；目錄節(jié)點是存儲區(qū)塊鏈上所有全賬本節(jié)點數(shù)據(jù)(包括標識碼、協(xié)議標識、IP和端口、地理位置信息等數(shù)據(jù))的節(jié)點，負責向申請這些數(shù)據(jù)的區(qū)塊鏈其他節(jié)點發(fā)送相關(guān)的全賬本節(jié)點數(shù)據(jù)；錢包節(jié)點不保存所有區(qū)塊的數(shù)據(jù)，只保存跟自己交易相關(guān)的數(shù)據(jù)，所以體積很小，可以運行在電腦，手機，網(wǎng)頁等地方，但是不具備將自身交易上鏈的功能，因此需要通過與全賬本節(jié)點進行通信來完成數(shù)據(jù)交換、交易上鏈等行為。

每當有新加入?yún)^(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的錢包節(jié)點時，該錢包節(jié)點首先需要向某個或某幾個全賬本節(jié)點發(fā)送通信請求，全賬本節(jié)點才能對此錢包節(jié)點進行交易上鏈等服務，因此需要設(shè)計錢包節(jié)點與為其提供服務的全賬本節(jié)點的通信方法。

現(xiàn)有技術(shù)套用中心化系統(tǒng)的節(jié)點分配方法，包括為全賬本節(jié)點從零開始編號，利用新加入?yún)^(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的錢包節(jié)點id除以全賬本節(jié)點數(shù)目的余數(shù)，并規(guī)定余數(shù)所對應的全賬本節(jié)點向該錢包節(jié)點提供服務。這種方法可能出現(xiàn)余數(shù)都為同一數(shù)值或同幾個數(shù)值的情況，導致所有錢包節(jié)點都只與某一個或某幾個全賬本節(jié)點進行通信，而其余全賬本節(jié)點不與任何錢包節(jié)點進行通信。全賬本節(jié)點向錢包節(jié)點提供服務需要占用自身服務器內(nèi)存空間，因此套用上述方法就會導致一部分全賬本節(jié)點與過多錢包節(jié)點建立通信，進行交易處理時占用大量服務器內(nèi)存空間，造成支撐全賬本節(jié)點的服務器負載過重，容易故障；而另一部分全賬本節(jié)點不與任何錢包節(jié)點建立通信，其服務器長時間空閑，產(chǎn)生資源浪費。此外，如果采用上述方法，一旦某個全賬本節(jié)點出現(xiàn)故障，則可用的全賬本節(jié)點數(shù)目減少，所有的錢包節(jié)點都需要重新計算，進而重新確定為自己進行服務的全賬本節(jié)點，因此需要區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中大部分乃至全部節(jié)點都重新建立通信。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例中提供了一種減少節(jié)點碰撞的區(qū)塊鏈節(jié)點負載均衡方法，以解決現(xiàn)有區(qū)塊鏈中全賬本節(jié)點負載不均衡，且應對全賬本節(jié)點故障時操作繁瑣的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例公開了如下技術(shù)方案：

本發(fā)明第一方面提供了一種減少節(jié)點碰撞的區(qū)塊鏈節(jié)點負載均衡方法，包括以下步驟：

全賬本節(jié)點獲取目錄節(jié)點中所有全賬本節(jié)點數(shù)據(jù)，根據(jù)Chord協(xié)議構(gòu)建Chord環(huán)，并將所有全賬本節(jié)點按照哈希值的大小順序映射到所述Chord環(huán)上；

當前錢包節(jié)點獲取目錄節(jié)點中所有全賬本節(jié)點數(shù)據(jù)，根據(jù)一致性哈希算法構(gòu)建哈希環(huán)，并將所有全賬本節(jié)點和自身錢包節(jié)點按照哈希值的大小順序映射到所述哈希環(huán)上；

在哈希環(huán)上，錢包節(jié)點從自身位置按順時針方向，就近選取兩個全賬本節(jié)點，并對這兩個全賬本節(jié)點進行哈希校驗；

錢包節(jié)點向上一步確定的兩個全賬本節(jié)點發(fā)送通信請求；

接收到通信請求的兩個全賬本節(jié)點，判斷自身服務器的負載情況，在負載未滿時，建立與當前錢包節(jié)點的通信關(guān)系，在負載已滿時，沿Chord環(huán)的順時針方向，向Chord環(huán)上的下一個全賬本節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)通信請求。

進一步地，所述對這兩個全賬本節(jié)點進行哈希校驗的具體過程為：