一致性哈希算法

Posted 2021-01-27 a154627

1.简介

一致性哈希简称DHT,是麻省理工学院提出的一种算法，目前主要应用于分布式缓存当中。

它的储存步骤如下：

1.将全量的缓存空间当做一个环形存储结构，环形空间总共分成2^32个缓存区。

2.将各个服务器进行哈希，具体可以选择服务器的ip或主机名作为关键字进行哈希，这样每台机器就能确定其在哈希环上的位置。

3.求出存储数据的键的哈希值，并映射到相应的位置上，从数据映射到的位置开始顺时针查找，将数据保存到查找到的第一个服务器上。

2.添加、删除服务器

当新增一台服务器时，只有小部分数据需要迁移：

当删除一台服务器时,仍然只有小部分数据需要迁移

 

3.虚拟节点

 一致性哈希算法在服务节点太少时，容易因为节点分部不均匀而造成数据倾斜问题。例如我们的系统中有两台服务器，其环分布如下：

 此时必然造成大量数据集中到Server 2上，而只有极少量会定位到Server 1上。为了解决这种数据倾斜问题，一致性哈希算法引入了虚拟节点机制。

对每一个服务节点计算多个哈希，每个计算结果位置都放置一个此服务节点，称为虚拟节点。具体做法可以在服务器ip或主机名的后面增加编号来实现。

由于虚拟节点数量较多，缓存key与虚拟节点的映射关系也变得相对均衡了。

至于虚拟节点情况下增加和删除服务器，和上面的方法相同。