memcache分布式集群算法——求模算法

memcached是一个分布式缓存，允许配置多个节点，但是memcached在这多个节点之间不能实现自动分配数据，换句话说，memcached节点之间，是不互相通信的。因此，memcached的分布式，是需要用户的算法来设计的，将数据分布在不同的节点中。

求模算法

假设有n个节点，从0~n-1编号，key对n求模，余i，则key落在第i台服务器上。

但是存在一个命中率的问题：

假设这5台服务器突然挂了一台，那么求模的底数则由5变为4。就会有

key0%5 = 0,key0%4 = 0   hitkey1%5 = 1,key1%4 = 1   hitkey2%5 = 2,key2%4 = 2   hitkey3%5 = 3,key3%4 = 3   hitkey4%5 = 4,key4%4 = 0   miss......key19%5 = 4 ,key19%4=3  miss

归纳：

有n台服务器，变为n-1台服务器
每 n*(n-1)个数据中, 只有(n-1)个单元对n和(n-1)求模得到相同的结果、
所以 命中率在服务器 down 的短期内, 急剧下降至 (n-1)/(n*(n-1)) = 1/(n-1)
所以: 服务器越多, 则 down 机的后果越严重

求模算法代码

<?php//hash接口interface hash{    public function _hash($key);}//分布式搜索策略interface distribution{    public function looup($key);}/** * 求模算法 */class Moder implements hash,distribution{    public $nodes = [];//服务器节点    //重写hash接口中的_hash方法    public function _hash($key){        return sprintf("%u",crc32($key));    }    //重写分布式接口中的looup方法    public function looup($key){        $hashKey = $this->_hash($key);        $num = count($this->nodes);        $mod = fmod($hashKey, $num);        return $this->nodes[$mod];    }    //添加服务器节点方法    public function addNode($node){        if(in_array($node, $this->nodes)){            return;        }        $this->nodes[] = $node;    }    //删除一台节点，模拟down机    public function delNode($node){        foreach ($this->nodes as $k => $n) {            if($node == $n){                unset($this->nodes[$k]);            }        }        array_values($this->nodes);//重新编排键    }}$con = new Moder();$con->addNode('a');$con->addNode('b');$con->addNode('c');$con->addNode('d');echo $con->_hash('title');echo $con->looup('title');echo "<br/>";echo $con->_hash('name');echo $con->looup('name');echo "<br/>";echo $con->_hash('age');echo $con->looup('age');echo "<br/>";

首先需要创建一个Moder类的实例，然后添加服务器节点，调用addNode方法，在addNode中首先判断服务器是否已经存在该节点，如果不存在，就添加服务器上。
如果需要查找某个数据，可以调用looup方法，这个方法首先将key转换成hash值，然后将这个hash值和服务器的节点数量求模，然后根据余数返回该key值落在的服务器节点。