Kademliaのアルゴリズムに関する説明スライドです．

1. DHTアルゴリズム
Kademlia
高橋 右
林原研究室
2015/07/11

2. 背景: server-client
サーバ
クライアント クライアント クライアント
負荷がかかる
単一故障点
動画，画像，文字

3. 負荷を大幅に軽減できます
ノード
ノード
ノード
ノード
ノード
背景: P2P

4. ノード
ノード
ノード
ノード
ノード
これから出すこんな図は,
P2Pだと思ってください．
背景: P2P

5. 背景: P2P
ビルゲイツ 5000億円
S. Jobs 100円
渡辺 謙 1億円
高橋 右 24万円
J. バウアー 5億円
チェン・ジー 1億円
西郷隆盛 50万円
ルー大柴 5000万円
XMEN 500万円
Googlar 1800万円
ポールスミス 100億円
ジャッキー 50億円
ケンシロウ 0円
ルー大柴 5000万円
ポールスミ
ス
100億円
佐村河内守 2000万円
フェデラー 80億円
中田ヤスタカ 1000万円
ジャッキー 50億円
ケンシロウ 0円
ルー大柴 5000万円
分散HashTableを持つ
必要がある

6. P2Pオーバレイネットワーク
• Chord
• Pastry
• Koorde
• Kademlia etc..
DHT(分散HashTable)

7. Bibliography
P. Maymounkov and D. Mazieres.
Kademlia: A peer-to-peer information
system based on the xor metric.
Peer-to-Peer Systems, pages 53‒65,
2002.

8. Kademlia
I k-bucket
0 0001,
1 0010, 0011
2 0100, 0101, 0110, 0111
3
1000, 1001, 1010, 0111,
1100, 1101, 1110, 1111
node0(0000)のk-buckets

9. Kademlia
I k-bucket
0 0001,
1 0010, 0011
2 0100, 0101, 0110, 0111
3
1000, 1001, 1010, 0111,
1100, 1101, 1110, 1111
node0(0000)のDHT
(0000xor0010) -1
= 0010(2) - 1 = 1(10)

10. Kademlia
I k-bucket
0 0001,
1 0010, 0011
2 0100, 0101, 0110, 0111
3
1000, 1001, 1010, 0111,
1100, 1101, 1110, 1111
node0(0000)のDHT
(0000xor0010) -1
= 0010(2) - 1 = 1(10)
k=4とする

11. Kademliaの経路表
I k-bucket
0 <IP,port,ID>
1 <IP,port,ID>, <IP,port,ID>
2 <IP,port,ID>, .., <IP,port,ID>
3 <IP,port,ID>, .., .., <IP,port,ID>
..
159 <IP,port,ID>, .., .., .., .., .., .., .., .., ..
k個（k=20が妥当）
古い 新しい
距離
0~159
ノード数
(2^160)-1
<IP,port,ID>をデータとして持っておく．

12. 経路表の作り方

13. 経路表の作り方
古い 新しい

14. 経路表の作り方
0001 0000ずらす

15. 経路表の作り方
ずらす
0001

16. 経路表の作り方
古い 新しい

17. 伝搬

19. 古くからネットワークにいるPCほど
隣接のPCに多く接続され，参加離脱
をしにくい特性を持っている
古い
新しい
Kademliaの特性

20. Kademlia
伝搬効率
log(N) N=ノード数
ex. N=10億台, log(N)=20