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PHP取模hash和一致性hash操作Memcached分散式叢集

2020-07-16 10:05:59
1.開啟4個Memcached服務模擬叢集

/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演算法

php程式碼

<?php
/**
 * Created by PhpStorm.
 * User: jmsite.cn
 * Date: 2019/1/28
 * Time: 11:38
 */
$memcached = new Memcached();
//設定演算法為取模hash
$memcached->setOptions(
    array(
        Memcached::OPT_DISTRIBUTION         => Memcached::DISTRIBUTION_MODULA,
        //Memcached::OPT_LIBKETAMA_COMPATIBLE => true,
        Memcached::OPT_REMOVE_FAILED_SERVERS=> true,
    )
);
//新增伺服器
$memcached->addServer('192.168.75.132', '11211');
$memcached->addServer('192.168.75.132', '11212');
$memcached->addServer('192.168.75.132', '11213');
$memcached->addServer('192.168.75.132', '11214');
//寫入12個key
for ($i =1;$i <= 12;$i++){
    $memcached->set('key_'.$i, 'value_'.$i);
}

執行上述程式碼，檢視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.

檢視key的分布

11aff7336b4c2fcb0e85fd474676824.png

注釋掉php程式碼中的11214//$memcached->addServer('192.168.75.132', '11214');
再次執行php程式碼
檢視key的分布

758eaf9aab838e7250eba6eae3a3746.png

對比兩次key的分布：

key_2和key_10命中沒有變動，始終在11211中，其他10個key因為伺服器的減少命中發生變化

3.一致性hash演算法

php程式碼

<?php
/**
 * Created by PhpStorm.
 * User: jmsite.cn
 * Date: 2019/1/28
 * Time: 11:38
 */
$memcached = new Memcached();
//設定演算法為一致性hash
$memcached->setOptions(
    array(
        Memcached::OPT_DISTRIBUTION         => Memcached::DISTRIBUTION_CONSISTENT,
        Memcached::OPT_LIBKETAMA_COMPATIBLE => true,
        Memcached::OPT_REMOVE_FAILED_SERVERS=> true,
    )
);
//新增伺服器
$memcached->addServer('192.168.75.132', '11211');
$memcached->addServer('192.168.75.132', '11212');
$memcached->addServer('192.168.75.132', '11213');
$memcached->addServer('192.168.75.132', '11214');
//寫入12個key
for ($i =1;$i <= 12;$i++){
    $ret = $memcached->set('key_'.$i, 'value_'.$i);
}

執行上述程式碼，檢視log

檢視key的分布

21a16a8cbe5182a42965c1db4a63172.png

注釋掉php程式碼中的11214//$memcached->addServer('192.168.75.132', '11214');
再次執行php程式碼
檢視key的分布

5a49a95b04a70657ac1a2ffa26625f7.png

對比兩次key的分布：

11211原有的key命中沒有發生變化，新增了key_4

11212原有的key命中沒有發生變化

11213原有的key命中沒有發生變化，新增了key_12

有2個key因為伺服器的減少命中發生變化

4.對比

取模hash演算法減少一台伺服器有10個key命中發生了變化。

一致性hash演算法減少一台伺服器2個key命中發生了變化。

這裡只測試了12個key，模擬的資料量太小導致key分布不均勻，但伺服器減少導致key命中發生變化和模擬資料量大小無關，而是和hash演算法有關，這些測試體現了一致性hash演算法的優勢，取模hash因為伺服器的減少導致大量key的取模結果發生變化，命中的伺服器也發生了變化；而一致性hash演算法key是固定在一個有2^32-1個節點的hash環上，伺服器減少key在hash環上的位置不會發生變化，僅僅影響減少的那台伺服器上key的命中，增加伺服器也僅僅影響hash環上下一個位置伺服器的部分key而已

以上就是PHP取模hash和一致性hash操作Memcached分散式叢集的詳細內容，更多請關注TW511.COM其它相關文章！