一致性hash算法怎么理解

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一致性Hash的描述

這里簡單的對于Hash算法進(jìn)行描述，之后，再對一致性Hash算法進(jìn)行描述。

Hash算法是將任意長度的二進(jìn)制的值，映射為較短的固定長度的二進(jìn)制值，這個小的二進(jìn)制值稱為

hash值。

一致性hash算法

設(shè)計的目的是為了解決英特網(wǎng)之中的熱點問題，和一致性hash算法相對應(yīng)的是CARP的算法，前者是對后者的修正 。

簡單的來說，一致性Hash是將整個Hash值空間組織成為一個虛擬的環(huán)，如假設(shè)某hash函數(shù) H的值空間為 

0-2……23 -1 . 也就是指代一個32位的無符號的整類，整個Hash空間環(huán)如下 ：

簡要來看， 這是一個環(huán)，組成環(huán)的是每一個點，hash空間，按照順時間方向來組織，0和2^32-1在時鐘零點方向重合，之后，為了確定每臺服務(wù)器在空間上的位置，通常而言，會將主機(jī)的Host名字，或者Ip地址對每一天服務(wù)器進(jìn)行Hash尋址，

?比如在空間之中有三臺服務(wù),進(jìn)行Hash尋址，他在空間之中的位置分布如下所示：?

三臺機(jī)器，在進(jìn)行Hash的處理以后。得到了一個地址，這個地址在Hsah環(huán)上對應(yīng)的地址如下所示：

第一步解決好了，機(jī)器怎么存好解決了，那么數(shù)據(jù)該怎么存？

數(shù)據(jù)其實和機(jī)器一樣，也就是需要使用一個Hash的算法來判斷數(shù)據(jù)該訪問哪一臺機(jī)器，首先，將數(shù)據(jù)Key使用相同的函數(shù)H

來計算出ｈａｓｈ值?。瑁罁?jù)?。柽@個值來確定我們在環(huán)上的位置，從此位置沿環(huán)　順時鐘的向下的去尋找，遇到的第一臺服務(wù)器就是其應(yīng)存儲的服務(wù)器，數(shù)據(jù)存放在這臺服務(wù)器上，比如　下圖，我們有了四個數(shù)據(jù)，在進(jìn)行Hash算法的取值以后，在空間上的位置如下：

一致性Hash映射的一個整體描述圖如下所示：

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一致性Hash的容錯性和可擴(kuò)展性的分析

　　　傳統(tǒng)的hash算法，存在著容錯性和可擴(kuò)展性的問題，尤其在增加服務(wù)器和減少服務(wù)器的時候，如果還要繼續(xù)的工作，那么一定需要對算法進(jìn)行修改。在這一節(jié)里，我們將會對一致性Hash算法的容錯性和可擴(kuò)展性進(jìn)行介紹。假設(shè)Server3 突然停下來，那么就會出現(xiàn)如下的情況：

    機(jī)器Server3在集群之中消失了。那么整個topology 結(jié)構(gòu)就改變了，如下所示：

 依據(jù)一致性的Hash算法， A依然是按照順序時鐘方向找到Server1，BCD這三個數(shù)據(jù)，將直接放置在Server2之上，先對于ServerB的消失，我們能確定的是，BC的位置依舊是機(jī)器3，改變的只是機(jī)器2之前的節(jié)點，

一致性Hash的算法在集群減少的時候，能將集群的數(shù)據(jù)變動減小到最小的值。

接下來的情況，我們試圖在 當(dāng)前的Hash 環(huán)的境況之下，添加一臺新的，來看看hash環(huán)是如何變化的。

數(shù)據(jù)3依舊不變，而數(shù)據(jù)2將被分布到新添加的節(jié)點Server4 之上。

到此，關(guān)于“一致性hash算法怎么理解”的學(xué)習(xí)就結(jié)束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實踐的搭配能更好的幫助大家學(xué)習(xí)，快去試試吧！若想繼續(xù)學(xué)習(xí)更多相關(guān)知識，請繼續(xù)關(guān)注億速云網(wǎng)站，小編會繼續(xù)努力為大家?guī)砀鄬嵱玫奈恼拢?/p>