一致性hash算法的理解

用hash作緩存，假若有三臺服務器，1,2,3，有三萬張圖片，我想將圖片平均緩存到我三臺服務器上，一個服務器大概一萬張，怎麼去實現這個辦法呢，能夠用hash來取餘數進行操做，加入咱們是以圖片的名字做爲key進行hash計算，hash （圖片名稱）%N 其中N爲咱們服務器的個數，咱們將hash（圖片名稱）這一部分進行計算後獲得的是一個正數，而後除以服務器的數目進行取餘數，結果將會是0,1,2三個數，對應咱們的服務器的編號，當咱們做爲客戶端去請求圖片的時候，圖片已經進行過hash運算了，直接找到對應服務器的編號進行圖片的訪問，這樣解決了我須要遍歷全部的服務器進行查找。

那若是我緩存的服務器的數量減小或者增長，若是仍是按照原來的算法走，一定會形成緩存數據的丟失，會去向後端的服務器去請求，若是有一臺緩存服務器發生了故障，那我原來緩存的位置一定會發生改變，原來本該運算後要進行緩存到某一臺服務器的圖片，如今找不到對應緩存服務器，確定會發生緩存的雪崩

因此出現了一致性hash算法

至關於將服務器和圖片分別hash到個人hash環上進行就近緩存，hash環就是對2^32次方進行取模，從0開始一直到2^32，均勻分佈在一個圓環（一個比方），0的順時針方向的第一位爲1，逆時針方向第一位爲2^32，大概以下圖：

具體就是比方我有三個服務器A，B ,C對其進行 hash （服務器Aip）%2^32 得出來的必定是一個整數，並且必定是在0--2^32之間，那麼這個數就會分佈在hash環上對應的位置，相同的B,C都同樣，假設咱們hash事後ABC的位置以下圖：

而後咱們將須要緩存圖片的key進行hash，它的hash值也會分佈在個人hash環上，

如上圖，我hash到了A和C之間，圖片的存儲規則是順時針方向的存儲，因此應該存儲到A，若是有四張的話以下圖：

那若是咱們的hash算法將服務器和hash的圖片存放位置比較相近，相似於;

全部的緩存都集中存儲到了A一臺，只有5到了B，那麼這樣A的壓力就不言而喻，沒有均勻可言了，辛虧hash環能夠添加緩存服務器的虛擬節點，相似於虛擬機，一臺實機能夠虛擬多臺，相似於這樣：

這樣的話就會盡量的把緩存都均衡放在各個服務器

一致性hash算法的優點在哪：

一個是當我有一臺緩存節點掛了以後，緩存的存儲不會受太大的影響，

咱們將b節點拿走，原本要在B節點存儲的3，由於找不到B服務器，而遵循規則緩存到C，而4的緩存節點不會發生改變，這就是一致hash的優勢，若是發生服務器的增長或者減小隻有部分的緩存會失效，不形成全盤皆輸的可能

一致hash到此結束。。。。。。。。

本文做者：提利

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