Hash 算法一致性

Posted 2021-04-12 我是开发者FTD

用户要访问 flowers.png 的图片，但不知道 flowers.png 的地址在4台中的哪一台，如果是去遍历肯定不科学，这里就需要用到分布式 hash 算法（Distributed Hash）

将图片的名称转成 hash 值，再通过取模得到的值找到 Redis 服务器。

redis 服务器号 = hash(文件名) % 服务器台数

通过计算，可以直接去 Readis 1 号服务器找到 flowers.png 图片地址了。

假如此时 Readis 1 服务器崩溃了，此时的通过 Hash 值取模的方式就失效了，Hash(flowers.png)%3 肯定就不等于 1 了，这时只能对存储的所有数据进行重新计算分配，然后通过 Hash(flowers.png)%3 找到对应的服务器。

假如增加一个服务器 Readis 4，同样会对存储的所有数据进行重新计算分配。

由此可以得出结论服务数量变化会导致：1）定位服务器的计算方式失效。2）存储的所有数据需要重新计算分配。

用 Hash 一致性算法来解决这个问题。

Hash 一致性算法（Consistent Hasing）

不再将服务器编号，而是将服务器信息生成一个角度（0~2π），将服务器定位到一个圆形上。由于服务器较少，可以将服务器虚拟几个节点出来，让圆上的分布更均匀，RedisA 虚拟出五个节点 RedisA1、RedisA2、RedisA3、RedisA4、RedisA5都代表 RedisA

如上图 flowers.png 计算出位于小黑点的位置，那么按顺时针方向就可以找到 RedisA4。

假如 RedisA 舵机了，此时 flowers.png 的指向将顺移到下个节点 RedisC2, 所以 flowers.png 的位置计算方式不会失效，而且只需要重新计算分配与 RedisA 顺时针关联的第一个节点，其他节点保持不变。

假如新增一个 RedisE 呢？与RedisA 舵机相似，flowers.png 的位置不变，指向顺时针离它最近的节点，也就是说新增节点只会与它顺时针关联的第一个节点重新计算分配，其他节点保持不变。

Reference

• A Guide to Consistent Hashing
• 面试必备：什么是一致性Hash算法？
• Consistent Hashing: Algorithmic Tradeoffs

作者：缪宇
链接：https://juejin.im/post/5d4a38e56fb9a06b1b19aa2a