chash

一致性Hash

1. 将整个哈希空间（通常是一个32位或64位的整数范围）映射成一个环，称为哈希环。
2. 将节点通过哈希函数映射到哈希环上的一个位置。
3. 数据通过相同的哈希函数映射到哈希环上的一个位置。
4. 当需要寻找节点或存储数据时，根据数据的哈希值顺时针在环上查找最近的节点，然后将数据存储在该节点上。
5. 当节点加入或离开系统时，只需影响它相邻的节点，对其他节点的影响很小。

通过使用虚拟节点，可以使节点在哈希环上分布更均匀，从而减小数据迁移的数量。虚拟节点是通过对每个物理节点应用多个不同的哈希函数来创建的，每个虚拟节点在哈希环上占据一个位置。 实质还是利用hash函数的离散性，可以理解1000个虚拟点是某一种味道的香水分子数。

一致性哈希的优点包括：

• 负载均衡：由于节点在哈希环上均匀分布，数据能够更好地分散到各个节点上，实现负载均衡。
• 可扩展性：当节点数量增加或减少时，只有部分数据需要重新分布，降低了数据迁移的成本。
• 容错性：当节点发生故障或离线时，仅会影响其相邻的节点，对其他节点的影响很小。
• 管理负载均衡：当m1机器性能强，m2和m3机器性能弱时，可以通过虚拟节点，为m1分配2000个虚拟节点，为m2和m2各分配1000个虚拟节点，去抢占环上的区域即可。

一致性哈希也有一些考虑事项：

• 哈希空间的均匀性：选择合适的哈希函数和虚拟节点数量，以确保节点在哈希环上分布均匀。
  • 每个物理节点通过很多个虚拟节点来对应，比如192.168.0.69通过随机1000个字符串（虚拟节点）来代理。虚拟节点去抢占环上的区域。
  • 当我们加入一个数据元素的时候，可以发现需要分配到哪个虚拟节点，再通过虚拟节点找到背后的物理节点，进行存储。
• 节点增减的策略：需要考虑节点的加入和离开策略，以平衡负载和减少数据迁移。
• 哈希冲突：在哈希函数和节点选择上，需要处理哈希冲突的情况。
  • 当数据量不到400亿，不需要考虑hash碰撞的问题。

一致性哈希被广泛应用于缓存系统、分布式存储系统和负载均衡器等分布式系统中，以提供高性能和可扩展性。