黑帮分地盘
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一致性哈希是最近在看MEMCACHE在分布式应用时听到的概念,了解了一下,以下用个我喜欢的方式解释一下:
黑帮抢地盘
四个黑帮想抢一块圆环型的地盘(像halo里的空间站)怎么分呢?大球长说这样,咱们把这个地分成12等分(像时钟),你们把你们的名字笔画模12,得到一个数,你们就住在这个数的区域里,从你的区域按顺时针向前数直到前一个老大的区域都属于你们。于是4位老大算了算,各自占了自己的域名
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
| 一 | 老大一| 二 | 二 | 三 | 三 | 三 | 三 | 老大三 | 四 | 老大四 |一| ->回到1
---------顺时针----------> ---------顺时针----------> ---------顺时针---------->
四位老大看了看,分是分了,但不平均啊。大球长又说,你们各找三个老二(加上老大一共12个人),咱们再分一次,于是,12个区域被平均分配给了4位老大。新来到此地的居民,也按自己的名字被分别分配到了12个区域,很平均,也算过得踏实
时间不久,又来了两位老大(5不能被12整除,所以加了两个老大)也要抢地盘,这怎么办,还按之前的规则,前面的四位相当于每人分出2块区域给新的老大,而他们之前的区域不变。这样,12块地,又被平分了。而且,四位老大之前点的区域,由于居民已经适应,一切都很平安,跟了新老大的居民也渐渐习惯了新的老大。
以上就是一致性哈希,
老大就是memcache,居民就是数据,就算再加MC,原来的分配表可以得到最大的保持,所以分配是相对稳定的。
各老二就是所谓虚节点,它们实际还是指向各自的老大,即mc节点。它们的作用有两个:
一是提高分配的平均,虚节点越多,越平均,直到多到一个数据一个区域,多平均。但老二越多,维持越困难,运算效率就越低。
二是,如果一个老大很牛B,比别人厉害,,就多找点老二,他分到的地就更多(当然权力越大责任越大)。比如一个MC的容量是2G,其他都是1G(忽略CPU等其他消耗),它理应比别人扛的数据更多。
名字笔画模十二就是用来分配资源的哈希算法,我们估且称其为SUB_HASH
最常见的一致性哈希算法是LASM.FM网站员工写的ketama算法(克他妈,这儿子真丧)它使用的SUB_HASH是MD5。
分布式应用在PHP中的应用:
PHP中主要的MC操作工具有两个
memcache 这个比较常用,功能相对比较简单,是纯粹为PHP应用编写的扩展
Memcached 注意,这个不是memcache daemon!!!是对libmemcache包的封装,内部提供了一致性哈希的封装。使用起来也比较简单
//开启一致性哈希取模(默认)/一致性
$mc->setOption(Memcached::OPT_DISTRIBUTION,Memcached::DISTRIBUTION_CONSISTENT);
//开启ketama算法兼容,注意,打开本算法时,sub_hash会使用KETAMA默认的MD5
$mc->setOption(Memcached::OPT_LIBKETAMA_COMPATIBLE,true);
//设置哈希算法,当不使用KETAMA算法时,这个设置才生效,有几种可选择,不过如果启用ketama,这个选项是没用的//$mc->setOption(Memcached::OPT_HASH , Memcached::HASH_MD5 );
参考:
日本人(MIXI员工)写对于分布式MC应用的说明
http://tech.idv2.com/2008/07/24/memcached-004/
last.fm的工作写人员写的ketama(磕他妈)算法,是一致性算法比较常用的版本
一个哥们对几种字符HASH在一致性中的使用效率统计
http://www.blogjava.net/killme2008/archive/2009/03/10/258838.html
PHP版本的一致性哈希,我就是看这个才明白的。不过算法这东西,用PHP写可能效率还是差点,学习一下就好了。