1. Tablas de hash distribuidas (DHTS): Este es el caso de uso más destacado. Los DHT usan una función hash para distribuir datos en los nodos en la red. Cada nodo es responsable de una porción específica del espacio clave, determinado por su propia ID (a menudo derivada de su dirección IP o una clave criptográfica). Cuando un nodo quiere recuperar los datos asociados con una clave específica, utiliza la función hash para determinar qué nodo es responsable de esa clave y enruta la solicitud en consecuencia.
* Características clave: DHTS aprovecha el hashing constante para minimizar la interrupción cuando los nodos se unen o dejan la red. Proporcionan una forma escalable y descentralizada de almacenar y recuperar datos sin depender de un servidor central. Los ejemplos incluyen kademlia, acorde y pastelería.
* Cómo funciona: La responsabilidad de un nodo se define por una variedad de valores hash. Cuando se ha hash, el valor hash resultante determina el nodo responsable. El algoritmo de enrutamiento de red ayuda a localizar el nodo responsable de manera eficiente.
2. Descubrimiento de pares: Las tablas hash pueden ayudar a los compañeros a descubrir entre sí. Un nodo puede almacenar información sobre otros pares que conoce en una tabla hash, utilizando un identificador relevante (por ejemplo, dirección IP o una identificación única) como clave. Esto hace que sea más rápido localizar pares específicos.
* Cómo funciona: Un nodo puede verificar rápidamente si tiene información sobre un par específico al hashing el identificador de la pareja y mirando el hash en su tabla de hash local.
3. Replicación de datos y disponibilidad: Las tablas hash se pueden usar para administrar la replicación de datos en múltiples nodos. La tabla hash puede asignar fragmentos de datos a los nodos responsables de almacenarlos, asegurando la redundancia y la tolerancia a las fallas.
* Cómo funciona: Un elemento de datos se divide en fragmentos. El valor del hash de cada fragmento determina los nodos que lo almacenan. Si un nodo falla, otros nodos que contienen réplicas de los datos aún pueden servir a los datos.
4. Tablas de enrutamiento: En algunas arquitecturas de red P2P, los nodos mantienen tablas de enrutamiento que los ayudan a reenviar mensajes a otros nodos. Las tablas hash se pueden usar para administrar de manera eficiente estas tablas de enrutamiento, proporcionando búsqueda rápida para el próximo salto en una ruta.
Ejemplo (DHT conceptual):
Digamos que estamos usando un DHT simple con una operación de módulo como función hash. Tenemos 5 nodos (nodo 0, nodo 1, nodo 2, nodo 3, nodo 4). Se ha hashado una clave y el resultado se toma Modulo 5 para determinar el nodo responsable.
* Clave "Apple" Hashes a 12. 12 % 5 =2. El nodo 2 es responsable de "Apple".
* Key "Banana" Hashes a 7. 7 % 5 =2. El nodo 2 es responsable del "plátano".
* Key "Cherry" Hashes a 3. 3 % 5 =3. El nodo 3 es responsable de "Cherry".
Esta es una ilustración simplificada; Los DHT del mundo real utilizan funciones hash más sofisticadas y algoritmos de enrutamiento para manejar redes más grandes y garantizar una distribución eficiente de datos.
En resumen, las tablas hash son una estructura de datos fundamental en la construcción de sistemas P2P escalables y eficientes, particularmente en el contexto de tablas de hash distribuidas para el almacenamiento y recuperación de datos, así como para otras tareas como el descubrimiento y el enrutamiento de pares. Los detalles de implementación específicos dependen en gran medida del algoritmo DHT elegido y la arquitectura general de la red P2P.