一致性hash
概念
1、先来看下传统的取模方式
例如10条数据,3个节点,如果按照取模的方式,那就是
node a: 0,3,6,9
node b: 1,4,7
node c: 2,5,8
当增加一个节点的时候,数据分布就变更为
node a:0,4,8
node b:1,5,9
node c: 2,6
node d: 3,7
总结:数据3,4,5,6,7,8,9在增加节点的时候,都需要做搬迁,成本太高
2、一致性哈希方式
最关键的区别就是,对节点和数据,都做一次哈希运算,然后比较节点和数据的哈希值,数据取和节点最相近的节点做为存放节点。这样就保证当节点增加或者减少的时候,影响的数据最少。
还是拿刚刚的例子,(用简单的字符串的ascii码做哈希key):
十条数据,算出各自的哈希值
0:192
1:196
2:200
3:204
4:208
5:212
6:216
7:220
8:224
9:228
有三个节点,算出各自的哈希值
node a: 203
node g: 209
node z: 228
这个时候比较两者的哈希值,如果大于228,就归到前面的203,相当于整个哈希值就是一个环,对应的映射结果:
node a: 0,1,2
node g: 3,4
node z: 5,6,7,8,9
这个时候加入node n, 就可以算出node n的哈希值:
node n: 216
这个时候对应的数据就会做迁移:
node a: 0,1,2
node g: 3,4
node n: 5,6
node z: 7,8,9
这个时候只有5和6需要做迁移
另外,这个时候如果只算出三个哈希值,那再跟数据的哈希值比较的时候,很容易分得不均衡,因此就引入了虚拟节点的概念,通过把三个节点加上ID后缀等方式,每个节点算出n个哈希值,均匀的放在哈希环上,这样对于数据算出的哈希值,能够比较散列的分布
通过这种算法做数据分布,在增减节点的时候,可以大大减少数据的迁移规模。