[发明专利]一种Kademlia网络的节点标识符生成方法

说明书

本发明公开了一种Kademlia网络的节点标识符生成方法，具体包括以下步骤：获取节点的内网IP地址和占用的内网端口以及公网IP地址和NAT类型；获取节点的内网标志，获取节点的防火墙标志，对公网IP地址进行SHA1运算，得到节点的原始节点标识符，查询公网IP地址所属的ICP信息和区域信息；获取节点的路由信息，设定节点的级别信息，最终得到节点的节点标识符。本发明的节点之间计算出来的距离跟现实网络环境更为接近，从而提高效率。

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，特别是指一种Kademlia网络的节点标识符生成方法。

背景技术

Kademlia技术的其中一个重要组成要素是节点标志符(Node ID)与节点间的“距离”，节点间的距离是通过两个节点标符识的异或(XOR)计算出来。

现有的节点标志符是采用随机算法结合安全哈希算法(Secure Hash Algorithm，简称SHA1算法)生成。国内的eMule采用的是128bit的节点标志符，也是采用随机算法生成的。

传统的节点标志符生成机制在进行“距离”计算时，其“距离”跟现实网络环境中节点之间的“距离”没有任何联系，带来的是效率问题。典型的例子是在同一局域网内的两个节点(假设两个节点分别定义为Na、Nb)，计算出来的距离具有不确定性，有可能是非常远的(两个节点标识符异或后的值非常大)，这样节点Na可能永远不知道节点Nb的存在。在实际应用中，在同一局域网内的两个节点之间的网络速度，远远要大于互联网中两个节点之间的网络速度。假如节点Na需要某一资源R，资源R同时存在于节点Nb与节点Nc(Nc与Na不在同一局域网内)，则Na使用Kademlia网络搜索算法找到的资源R的存储位置可能是Nc而不是Nb。造成这个问题的主要原因就是上面所述的节点标志符是随机性的，所计算出来的“距离”并不能代表两个节点在现实网络环境中的“距离”。

以上所说的现实网络环境中的“距离”是这样一种概念，在同一局域网内的两个节点之间的“距离”较近，不同局域网内的两个节点之间的“距离”较远；处于同一ICP(如电信)的两个节点之间的“距离”比处于不同ICP(如一个在电信，一个在网通)的两个节点之间的“距离”要近；在同一ICP情况下，处于同一城市的两节点之间的“距离”比处理不同城市的两节点之间的“距离”要近。

发明内容

本发明提出一种Kademlia网络的节点标识符生成方法，节点之间计算出来的距离跟现实网络环境更为接近，从而提高效率。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种Kademlia网络的节点标识符生成方法，具体包括以下步骤：

(1)在Kademlia网络设置若干节点，获取节点的内网IP地址和占用的内网端口；

(2)获取节点的公网IP地址和NAT类型；

(3)判断节点是否处于内网，得出节点的内网标志；

(4)判断节点是否处于防火墙后，得出节点的防火墙标志；

(5)对公网IP地址进行SHA1运算，得到节点的原始节点标识符，原始节点标识符占用160bit；

(6)根据公网IP地址从公网IP地址数据库查询该公网IP地址所属的ICP信息和区域信息；

(7)测试节点分别到各网络运营商的节点的网速，得到节点的路由信息；

(8)设定节点的级别信息；

(9)将级别信息、内网IP地址、内网端口、公网IP地址、NAT类型、ICP信息、内网标志、防火墙标志、区域信息和路由信息与原始节点标识符进行或运算，得到节点的节点标识符；