基于Kademlia覆蓋網(wǎng)的P2P存儲(chǔ)系統(tǒng)研究的中期報(bào)告

基于Kademlia覆蓋網(wǎng)的P2P存儲(chǔ)系統(tǒng)研究的中期報(bào)告一、研究背景隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)帶寬的不斷提升，越來(lái)越多的數(shù)據(jù)被生成，并需要進(jìn)行存儲(chǔ)和分享。傳統(tǒng)的基于中心化服務(wù)器的存儲(chǔ)方案存在單點(diǎn)故障和性能瓶頸等問(wèn)題，因此分布式存儲(chǔ)方案越來(lái)越受到關(guān)注，尤其是基于P2P技術(shù)的分布式存儲(chǔ)。Kademlia是一種常見(jiàn)的P2P網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，它可用于構(gòu)建分布式哈希表和文件傳輸?shù)葢?yīng)用。在Kademlia中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以存儲(chǔ)一部分?jǐn)?shù)據(jù)，并維護(hù)一個(gè)路由表來(lái)描述其他節(jié)點(diǎn)的位置。節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)一組RPC（遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用）協(xié)議相互通信。Kademlia的優(yōu)點(diǎn)在于它的路由表結(jié)構(gòu)可以維護(hù)在對(duì)數(shù)時(shí)間內(nèi)，同時(shí)具有高度的容錯(cuò)性。基于Kademlia的P2P存儲(chǔ)系統(tǒng)將會(huì)具有良好的可擴(kuò)展性和魯棒性，同時(shí)也可以節(jié)省存儲(chǔ)空間和帶寬。因此，我們選擇基于Kademlia覆蓋網(wǎng)架構(gòu)來(lái)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)P2P存儲(chǔ)系統(tǒng)。二、研究目標(biāo)本論文旨在研究基于Kademlia覆蓋網(wǎng)的P2P存儲(chǔ)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，該系統(tǒng)具有以下目標(biāo)：1.實(shí)現(xiàn)Kademlia協(xié)議，建立一個(gè)覆蓋網(wǎng)絡(luò)，便于節(jié)點(diǎn)之間的通信和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；2.實(shí)現(xiàn)P2P存儲(chǔ)系統(tǒng)的基本功能，包括存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、獲取數(shù)據(jù)、刪除數(shù)據(jù)、備份數(shù)據(jù)等；3.考慮數(shù)據(jù)分布均衡問(wèn)題，保證系統(tǒng)具有高可用性和可擴(kuò)展性；4.考慮節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)加入和離開(kāi)的情況，保證系統(tǒng)的魯棒性和穩(wěn)定性；5.提供用戶(hù)友好的界面，可進(jìn)行文件上傳、下載、分享等操作。三、研究?jī)?nèi)容1.Kademlia協(xié)議實(shí)現(xiàn)（1）基本概念介紹（2）路由表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（3）RPC協(xié)議實(shí)現(xiàn)2.P2P存儲(chǔ)系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)（1）數(shù)據(jù)加密存儲(chǔ)（2）數(shù)據(jù)獲?。?）數(shù)據(jù)備份（4）數(shù)據(jù)刪除3.數(shù)據(jù)分布均衡（1）Hash函數(shù)設(shè)計(jì)（2）節(jié)點(diǎn)選擇算法4.節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)加入與離開(kāi)（1）節(jié)點(diǎn)初始加入（2）節(jié)點(diǎn)主動(dòng)離開(kāi)（3）節(jié)點(diǎn)故障處理5.用戶(hù)界面設(shè)計(jì)（1）Web界面設(shè)計(jì)（2）命令行界面設(shè)計(jì)四、研究計(jì)劃1.完成基于Kademlia協(xié)議的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的構(gòu)建和通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)（兩周）。2.處理節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)分布均衡問(wèn)題，設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)選擇算法（兩周）。3.考慮節(jié)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)加入與離開(kāi)，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可擴(kuò)展性（兩周）。4.實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、獲取、修改和刪除等操作，加入數(shù)據(jù)加密和備份機(jī)制（四周）。5.設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)用戶(hù)友好的界面，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)頁(yè)端和命令行端（兩周）。6.進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試和性能優(yōu)化（兩周）。7.撰寫(xiě)論文，并進(jìn)行系統(tǒng)驗(yàn)收（兩周）。五、研究結(jié)論本研究將構(gòu)建一個(gè)基于Kademlia覆蓋網(wǎng)的P2P存儲(chǔ)系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有良好的可擴(kuò)展性和魯棒性。通過(guò)節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)的分布均衡、數(shù)據(jù)的加密