一文读懂什么是一致性hash算法
一文读懂什么是一致性hash算法
2020-02-17 15:49
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Hash，一般翻译做散列、杂凑，或音译为哈希，是把任意长度的输入通过散列算法变换成固定长度的输出，该输出就是散列值。这种转换是一种压缩映射，也就是，散列值的空间通常远小于输入值的空间，不同的输入可能会散列成相同的输出，所以不可能从散列值来确定唯一的输入值。看是不是有点像分类，按照一定规则算出来一个分类值。
一致性Hash，是一种Hash算法，简单地说在移除或者添加一个服务器时，此算法能够尽可能小地改变已存在的服务请求与处理请求服务器之间的映射关系，尽可能满足单调性的要求。在普通分布式集群中，服务请求与处理请求服务器之间可以一一对应，也就是说固定服务请求与处理服务器之间的映射关系，某个请求由固定的服务器去处理。这种方式无法对整个系统进行负载均衡，可能会造成某些服务器过于繁忙以至于无法处理新来的请求。而另一些服务器则过于空闲，整体系统的资源利用率低，并且当分布式集群中的某个服务器宕机，会直接导致某些服务请求无法处理。
进一步的改进可以利用hash算法对服务请求与处理服务器之间的关系进行映射，以达到动态分配的目的。通过hash算法对服务请求进行转换，转换后的结果对服务器节点值进行取模运算，取模后的值就是服务请求对应的请求处理服务器。这种方法可以应对节点失效的情况，当某个分布式集群节点宕机，服务请求可以通过hash算法重新分配到其他可用的服务器上。避免了无法处理请求的状况出现。
服务器节点太少时，容易分布不均，造成数据倾斜（被缓存的对象大部分集中缓存在某一台服务器上）问题，一致性Hash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。