Κατανεμημένοι Πίνακες Κατακερματισμού

Η χρήση της τεχνολογίας των Ομότιμων Κόμβων εγείρει πολλά και ενδιαφέροντα ερευνητικά προβλήματα στην περιοχή των κατανεμημένων συστημάτων. Σε αυτή την υποενότητα θα εστιάσουμε σε ένα από αυτά, το οποίο τυγχάνει να είναι και ένα από τα σπουδαιότερα ζητήματα που απασχόλησαν και συνεχίζουν να απασχολούν την κοινότητα της Επιστήμης της Πληροφορικής από τα πρώτα χρόνια της γέννησής της, το πρόβλημα της αναζήτησης (lookup problem). Πώς είναι δυνατόν να εντοπίσεις ένα συγκεκριμένο αντικείμενο δεδομένων σε ένα μεγάλο δίκτυο ομότιμων κόμβων με ένα κλιμακωτό τρόπο, χωρίς την ύπαρξη κάποιου κεντρικού εξυπηρετητή ή την ύπαρξη ιεραρχίας? Οι πρόσφατοι αλγόριθμοι που έχουν αναπτυχθεί από πολλές ερευνητικές ομάδες για αυτό το πρόβλημα της αναζήτησης παρουσιάζουν μία απλή και γενική διεπαφή, τον Κατανεμημένο Πίνακα Κατακερματισμού (ΚΠΚ, Distributed Hash Table, DHT). Τα αντικείμενα δεδομένων εισάγονται σε έναν ΚΠΚ και ανακτώνται καθορίζοντας ένα μοναδικό κλειδί (unique key) για αυτό το αντικείμενο. Για να υλοποιηθεί η τεχνολογία του ΚΠΚ, ο υποκείμενος αλγόριθμος πρέπει να είναι ικανός να αποφασίζει ποιος κόμβος είναι υπεύθυνος για την αποθήκευση ενός αντικειμένου δεδομένων που σχετίζεται με το δοθέν κλειδί. Για την επίλυση αυτού του προβλήματος, κάθε κόμβος διατηρεί πληροφορίες -- όπως την διεύθυνση IP -- για έναν μικρό αριθμό κόμβων του δικτύου, σχηματίζοντας, έτσι, ένα δίκτυο επικάλυψης μέσω του οποίου μπορεί να αποστείλει και να παραλάβει δρομολογημένα μηνύματα που αφορούν στην αποθήκευση και ανάκτηση των κλειδιών που είναι συσχετισμένα με κάποια αντικείμενα δεδομένων.

Στις επόμενες υποπαραγράφους θα παρουσιαστούν οι μέθοδοι που χρησιμοποιήθηκαν σταδιακά για την επίλυση του προβλήματος της αναζήτησης των οποίων τα μειονεκτήματα και πλεονεκτήματα έγιναν η αφορμή για την επινόηση του ΚΠΚ. Παράλληλα, θα παρουσιαστεί η ίδια η τεχνολογία των ΚΠΚ.