PHP取模hash和一致性hash操作Memcached分布式集群

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1.开启4个Memcached服务模拟集群

/usr/local/memcached/bin/memcached -d -p 11211 -u memcached -vv >> /var/log/memcached.11211.log 2>&1 /usr/local/memcached/bin/memcached -d -p 11212 -u memcached -vv >> /var/log/memcached.11212.log 2>&1 /usr/local/memcached/bin/memcached -d -p 11213 -u memcached -vv >> /var/log/memcached.11213.log 2>&1 /usr/local/memcached/bin/memcached -d -p 11214 -u memcached -vv >> /var/log/memcached.11214.log 2>&1

2.取模hash算法

php代码

<?php /** * Created by PhpStorm. * User: jmsite.cn * Date: 2019/1/28 * Time: 11:38 */ $memcached = new Memcached(); //设置算法为取模hash $memcached->setOptions( array( Memcached::OPT_DISTRIBUTION => Memcached::DISTRIBUTION_MODULA, //Memcached::OPT_LIBKETAMA_COMPATIBLE => true, Memcached::OPT_REMOVE_FAILED_SERVERS=> true, ) ); //添加服务器 $memcached->addServer('192.168.75.132', '11211'); $memcached->addServer('192.168.75.132', '11212'); $memcached->addServer('192.168.75.132', '11213'); $memcached->addServer('192.168.75.132', '11214'); //写入12个key for ($i =1;$i <= 12;$i++){ $memcached->set('key_'.$i, 'value_'.$i); }

执行上述代码，查看log

#memcached.11211.log <28 new auto-negotiating client connection 28: Client using the ascii protocol <28 set key_2 0 0 7 >28 STORED <28 set key_3 0 0 7 >28 STORED <28 set key_4 0 0 7 >28 STORED <28 set key_10 0 0 8 >28 STORED <28 quit <28 connection closed. #memcached.11212.log <28 new auto-negotiating client connection 28: Client using the ascii protocol <28 set key_1 0 0 7 >28 STORED <28 set key_6 0 0 7 >28 STORED <28 set key_9 0 0 7 >28 STORED <28 set key_12 0 0 8 >28 STORED <28 quit <28 connection closed. #memcached.11213.log <28 new auto-negotiating client connection 28: Client using the ascii protocol <28 set key_7 0 0 7 >28 STORED <28 set key_8 0 0 7 >28 STORED <28 quit <28 connection closed. #memcached.11214.log <28 new auto-negotiating client connection 28: Client using the ascii protocol <28 set key_5 0 0 7 >28 STORED <28 set key_11 0 0 8 >28 STORED <28 quit <28 connection closed. 

查看key的分布

服务器	键名
11211	key_2，key_3，key_4，key_10
11212	key_1，key_6，key_9, key_12
11213	key_7，key_8
11214	key_5, key_11

注释掉php代码中的11214//$memcached->addServer('192.168.75.132', '11214');
再次执行php代码
查看key的分布

服务器	键名
11211	key_1, key_2, key_6, key_7, key_8, key_9, key_10, key_11, key_12
11212
11213	key_3, key_4, key_5

对比两次key的分布：
key_2和key_10命中没有变动，始终在11211中，其他10个key因为服务器的减少命中发生变化

3.一致性hash算法

php代码

<?php /** * Created by PhpStorm. * User: jmsite.cn * Date: 2019/1/28 * Time: 11:38 */ $memcached = new Memcached(); //设置算法为一致性hash $memcached->setOptions( array( Memcached::OPT_DISTRIBUTION => Memcached::DISTRIBUTION_CONSISTENT, Memcached::OPT_LIBKETAMA_COMPATIBLE => true, Memcached::OPT_REMOVE_FAILED_SERVERS=> true, ) ); //添加服务器 $memcached->addServer('192.168.75.132', '11211'); $memcached->addServer('192.168.75.132', '11212'); $memcached->addServer('192.168.75.132', '11213'); $memcached->addServer('192.168.75.132', '11214'); //写入12个key for ($i =1;$i <= 12;$i++){ $ret = $memcached->set('key_'.$i, 'value_'.$i); }

执行上述代码，查看log
查看key的分布

服务器	键名
11211	key_1， key_6， key_11
11212	key_7， key_10
11213	key_2， key_3， key_5， key_8， key_9
11214	key_4， key_12

注释掉php代码中的11214//$memcached->addServer('192.168.75.132', '11214');
再次执行php代码
查看key的分布

服务器	键名
11211	key_1， key_4， key_6， key_11
11212	key_7， key_10
11213	key_2， key_3， key_5， key_8， key_9， key_12

对比两次key的分布：
11211原有的key命中没有发生变化，新增了key_4
11212原有的key命中没有发生变化
11213原有的key命中没有发生变化，新增了key_12
有2个key因为服务器的减少命中发生变化

4.对比

取模hash算法减少一台服务器有10个key命中发生了变化。
一致性hash算法减少一台服务器2个key命中发生了变化。
这里只测试了12个key，模拟的数据量太小导致key分布不均匀，但服务器减少导致key命中发生变化和模拟数据量大小无关，而是和hash算法有关，这些测试体现了一致性hash算法的优势，取模hash因为服务器的减少导致大量key的取模结果发生变化，命中的服务器也发生了变化；而一致性hash算法key是固定在一个有2^32-1个节点的hash环上，服务器减少key在hash环上的位置不会发生变化，仅仅影响减少的那台服务器上key的命中，增加服务器也仅仅影响hash环上下一个位置服务器的部分key而已
原文地址：https://www.jmsite.cn/blog-624.html