一致性哈希原理与应用

最新推荐文章于 2024-07-22 15:45:10 发布
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分类专栏： Python奇技淫巧 业界常识 文章标签： Hash Python
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/Marksinoberg/article/details/79666471
本文介绍了在动态缓存环境中，一致性哈希算法如何解决平衡性和单调性问题，提高缓存命中率。通过对比硬哈希，阐述了一致性哈希的工作原理，并通过引入虚拟节点进一步优化平衡性。最后讨论了不同场景下选择哈希算法的考量因素。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

一致性哈希的原理与实现
因为毕设的需求，项目中要用到Memcache服务，来降低对数据库的请求压力。虽然只有我一个人访问，看起来加不加缓存都没有必要；但是从设计上来讲，一个稳健的服务，没有缓存怎么能行呢？经过一些搜索，发现一致性哈希算法是目前较为流行的缓存服务选择方案。因此来整理总结下，以便于自己的应用。

本文代码都放到了gitee仓库，有兴趣的可以拿去测一测。
https://gitee.com/marksinoberg/consistent_hash

概念

百科释义

一致性哈希算法简单来说就是一种分布式哈希（DHT）实现算法，设计目标是为了解决因特网中的热点(Hot spot)问题，初衷和CARP十分类似。一致性哈希修正了CARP使用的简 单哈希算法带来的问题，使得分布式哈希（DHT）可以在P2P环境中真正得到应用。

哈希算法评价标准

在动态的缓存环境中，有下面这么几条标准，可以用来判断一个哈希算法的好坏。借用网上 一

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一致性哈希算法原理图文详解！学不会接着来砍我！
流楚丶格念的博客
08-14 2955
先构造一个长度为2^32的整数环（这个环被称为一致性Hash环），根据节点名称的Hash值（其分布为[0, 2^32-1]）将服务器节点放置在这个Hash环上，然后根据数据的Key值计算得到其Hash值（其分布也为[0, 2^32-1]），接着在Hash环上顺时针查找距离这个Key值的Hash值最近的服务器节点，完成Key到服务器的映射查找。这种算法解决了普通余数Hash算法伸缩性差的问题，可以保证在上线、下线服务器的情况下尽量有多的请求命中原来路由到的服务器。...
一致性Hash算法的实现
wangyan9110's Blog
04-15 8781
一致性hash作为一个负载均衡算法，可以用在分布式缓存、数据库的分库分表等场景中，还可以应用在负载均衡器中作为作为负载均衡算法。在有多台服务器时，对于某个请求资源通过hash算法，映射到某一个台服务器，当增加或减少一台服务器时，可能会改变这些资源对应的hash值，这样可能导致一部分缓存或数据失效了。一致性hash就是尽可能在将同一个资源请求路由到同一台服务器中。本篇文章将模拟实现一个分布式缓存系统来
一致性哈希算法应用与分析
weixin_33802505的博客
09-02 165
　　一致性哈希算法主要使用在分布式数据存储系统中，按照一定的策略将数据尽可能均匀分布到所有的存储节点上去，使得系统具有良好的负载均衡性能和扩展性。感觉一致性哈希与数据结构中的“循环队列”还是有一点联系的。 1.简单哈希算法 　　哈希(hash)计箅是常见的数据分布技术，其通过求模运算来计算哈希值，然后据此将数据映射到存储空间中。由于只是采用了简单的求模运算．使得简单哈希计算存在很多不足：　　1...
总结一致性哈希(Consistent Hashing)
DeveloperJ's Knowledge Base
03-10 253
在大型web应用中，缓存可算是当今的一个标准开发配置了。在大规模的缓存应用中，应运而生了分布式缓存系统。分布式缓存系统的基本原理，大家也有所耳闻。key-value如何均匀的分散到集群中？说到此，最常规的方式莫过于hash取模的方式。比如集群中可用机器适量为N，那么key值为K的的数据请求很简单的应该路由到hash(K) mod N对应的机器。的确，这种结构是简单的，也是实用的。但是在一些高速发展...
一致性 Hash 算法的实际应用
weixin_33978016的博客
03-01 126
背景 其中有一个场景是在客户端登录成功后需要从可用的服务端列表中选择一台服务节点返回给客户端使用。 而这个选择的过程就是一个负载策略的过程；第一版本做的比较简单，默认只支持轮询的方式。 虽然够用，但不够优雅。 因此我的规划是内置多种路由策略供使用者根据自己的场景选择，同时提供简单的 API 供用户自定义自己的路由策略。 先来看看一致性 ...
一致性哈希算法（百度百科）
a15743239832的专栏
05-12 1378
一致性哈希算法在分布式存储系统中有很多的应用，
深入探讨一致性哈希：分布式系统中的应用与优势
最新发布
08-13
本文将详细介绍一致性哈希的概念、原理以及在分布式系统中的应用。 一致性哈希为分布式系统提供了一种高效且灵活的数据分布机制。通过本文的介绍，我们学习了一致性哈希的概念、原理、应用场景以及如何实现它。一致...
【算法】一致性哈希
wnm23的专栏
07-22 2545
一致性哈希算法（Consistent Hashing）是一种分布式算法，因其出色的分布式数据存储特性，被广泛应用于缓存、负载均衡、数据库分片等场景。一致性哈希算法的核心思想是将数据映射到一个固定范围的哈希环上，服务器节点也映射到这个哈希环上。每个物理节点对应多个虚拟节点，数据映射到虚拟节点上，从而实现数据的均匀分布。哈希环用于存储虚拟节点，节点映射表用于存储虚拟节点与物理节点的对应关系。一致性哈希算法使用一个长度为2^32的环形哈希空间，通常使用MD5或SHA-1等哈希函数将数据映射到这个空间。
基于C# 实现的一致性哈希算法
04-30
首先，我们需要理解一致性哈希的基本原理。一致性哈希将整个哈希空间组织成一个虚拟的圆环，这个圆环上的每个位置代表一个哈希值。每个服务器节点都会被映射到这个环上的一段连续区域，当有请求到来时，根据请求的键...
一致性哈希
10-24
/** * 分布式缓存部署方案 * 当有1台cache服务器不能满足我们的需求，我们需要布置多台来做分布式服务器，但是 * 有个问题，怎么确定一个数据应该保存到哪台服务器上呢？ * 有两种方案，第一种普通hash分布，第二种一致性哈希分布 * * 普通hash分布 * 首先将key处理为一个32位字符串，取前8位，在经过hash计算处理成整数并返回，然后映射到其中一台服务器 * $servers[$this->myHash($key) % 2] 这样得到其中一台服务器的配置，利用这个配置完成分布式部署 * 在服务器数量不发生变化的情况下，普通hash分布可以很好的运作，当服务器的数量发生变化，问题就来了 * 试想，增加一台服务器，同一个key经过hash之后，与服务器取模的结果和没增加之前的结果肯定不一样，这就导致了，之前保存的数据丢失 * * 一致性哈希算法 * 优点：在分布式的cache缓存中，其中一台宕机，迁移key效率最高 * 将服务器列表进行排序，根据$this->myHash($key) 匹配相邻服务器 */
一致性哈希算法
conge
12-17 292
前记：由于在学习redis 集群时使用到了twemproxy方案，twemproxy是以一致性哈希算法为原理进行代理多个孤立的redis 节点集成集群。所以很有必要学习下一致性哈希算法。   一、什么是一致性哈希  一致性哈希算法在1997年由麻省理工学院提出，设计目标是为了解决因特网中的热点(Hot spot)问题。 初衷和CARP（Common Access Redundanc...
一致性哈希算法的原理与实现
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一致性哈希的分析与实现
ChayCao
07-05 377
哈希函数，想必大家都不陌生。通过哈希函数我们可以将数据映射成一个数字（哈希值），然后可用于将数据打乱。例如，在HashMap中则是通过哈希函数使得每个桶中的数据尽量均匀。那一致性哈希又是什么？它是用于解决什么问题？本文将从普通的哈希函数说起，看看普通哈希函数存在的问题，然后再看一致性哈希是如何解决，一步步进行分析，并结合代码实现来讲解。 首先，设定这样一个场景，我们每天有1千万条业务数据，还有100个节点可用于存放数据。那我们希望能将数据尽量均匀地存放在这100个节点上，这时候哈希函数就能派上用场了，下面.
一致性哈希算法及其实现（Consistent Hashing）
reggergdsg的博客
12-24 5628
一致性哈希算法及其实现（Consistent Hashing） 一，一致性哈希算法的原理 1，一致性哈希算法诞生的背景     技术和业务是相互推动，共同前进的。一致性哈希算法的产生也源于业务的需求。随着业务的增长，一台单机 已经不能满足业务的需要，分布式架构应运而生。分布式环境下，多台机器需要协同作业，如果保证数据在分布式 环境下的一致性，就成为了亟待解决的问题。一致性哈希算法
一致性hash及php实现（通俗易懂）
ZHOU7605的博客
09-17 401
一致性哈希算法在1997年由麻省理工学院提出的一种分布式哈希（DHT）实现算法，设计目标是为了解决因特网中的热点(Hot spot)问题，初衷和CARP十分类似。一致性哈希修正了CARP使用的简单哈希算法带来的问题，使得分布式哈希（DHT）可以在P2P环境中真正得到应用。在了解一致性哈希算法之前，最好先了解一下缓存中的一个应用场景，了解了这个应用场景之后，再来理解一致性哈希算法，就容易多...
条形码、二维码、三维码解读
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条形码、二维码、三维码解读1 条形码 Bar code1.1 释义1.2 识别原理1.3 编码原理1.4 示例：Code128编码2 二维码 QR code2.1 释义2.2 QR 码基本结构2.3 码元结构2.4 编码规范2.5 活码3 三维码 VR code3.1 释义3.2 拓展 元旦假期无聊做了个手绘二维码工具，一直以来都只是用，却对其背后的信息不是很了解，恰逢周末，正好来学习记录一下。 1 条形码 Bar code 1.1 释义 条形码(barcode)是将宽度不等的多个黑条和空白，按照一定的编
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