Pastry的局部性优化：第三代P2P网络结构比较

Pastry是一种第三代P2P（Peer-to-Peer）网络架构，特别注重局部性，它将局部性和高效路由、对象定位以及负载均衡相结合。Pastry的设计灵感来自于环形结构和超立方体结构（Plaxtonmesh），旨在提供一种结构化的P2P系统，与Chord、CAN和Tapestry等同类系统相比，Pastry有着独特的优点。 首先，局部性是Pastry的核心特性。它分为两步实现：一方面，路由表的构建并不完全依赖于精确的地理位置，而是通过邻居集M来动态调整，确保数据对象被复制到与它们ID相近的k个节点上，这提供了一定程度的数据存取局部性。当新节点加入时，会根据实际网络中的物理位置，用距离更近的节点替换路由表中的原有条目，进一步优化网络性能。 Pastry的路由机制基于128位的节点ID，通过前缀匹配原理工作，类似于Tapestry。每个节点维护三个主要数据结构：路由表、叶集L和邻居集M。路由表是层次结构，通过比较节点ID的前缀，可以快速找到相关的节点。叶集L确保路由的正确性，包含与当前节点相邻的节点，而邻居集M则包含了更多在线的节点，有助于节点间的协作和数据传播。 在应用方面，Pastry支持多种系统和服务，如SCRIBE用于通用组通信和事件发布，提供广播和任播功能；PAST是一个安全的P2P归档存储系统；SQUIRREL作为分布式协同Web缓存，促进了浏览器间内容共享；SplitStream是基于Pastry的高带宽内容流化发布平台；POST则提供了多种通信和协同应用的基础。此外，Pastry还启发了一系列相关项目，如剑桥大学的PASTA文件系统、Microsoft的Herald事件发布服务和密歇根大学的Pastiche备份系统等。 Pastry作为一种高效且结构化的P2P网络，其局部性设计和路由策略使其在众多领域都有广泛的应用潜力，并且不断推动着P2P技术的发展和创新。它的设计理念和技术细节对于理解和实现下一代分布式网络至关重要。