題目：

工程師使用服務器集群來設計和實現數據緩存，以下是常見的策略

1、無論是添加、查詢還是刪除數據，都先將數據的id通過哈希函數轉化為一個哈希值，標記為key

2、如果目前機器有N臺，則計算key%N的值，這個值就是該數據所屬的機器編號，無論是添加、刪除還是查詢操作，都只在這臺機器上進行

請分析這種緩存策略可能帶來的問題，并提出改進的方案

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潛在問題是添加或刪除機器，代價會很高，所有的數據都需要重新計算一下key值，然后對新的機器數取模操作，然后進行大規模數據遷移

為了解決問題，提出一致性哈希算法，哈希值范圍是2^32，也就是0-2^32-1數字空間中

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首先把該數據的id用哈希函數算出哈希值，并映射到環中相應位置，然后順時針尋找離這個位置最近的機器，那臺機器就是該數據的歸屬如圖1所示，圖2表示刪除機器和增加機器數據還是順時針找到最近的機器

還存在的問題就是機器負載不均衡，解決辦法就是一致性哈希算法引入虛擬節點機制，即對每一臺機器通過不同的哈希函數計算出多個哈希值，對多個位置都放置一個服務節點，稱為虛擬節點，如圖3所示

也就是說我們讓每臺機器分配數量較多的虛擬節點去搶占哈希環，數量多起來之后，哈希函數的離散性就可以得到很好的體現，然后每臺機器就可以按照虛擬節點的比例來分配負載均衡啦，這就是虛擬節點技術。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的一致性哈希算法的基本原理的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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