Memcached分布式部署方案设计

一台Memcache通常不能满足我们的需求，这就需要分布式部署。Memcached分布式部署方案通常会采用两种方式，一种是普通Hash分布，一种是一致性Hash分布。本篇将以PHP作为客户端，来分析两种方案。
一、普通Hash分布：

<?php
function test($key='name'){
$md5 = substr(md5($key), 0, 8);
$seed = 31;
$hash = 0;
for($i=0; $i<8; $i++){
$hash = $hash * $seed + ord($md5[$i]);
}
return $hash & 0x7FFFFFFF;
}

$memcacheList = array(
array('host'=>'192.168.1.2', 'port'=>6379),
array('host'=>'192.168.1.3', 'port'=>6379),
array('host'=>'192.168.1.4', 'port'=>6379),
array('host'=>'192.168.1.5', 'port'=>6379),
);
$key = 'username';
$value = 'lane';
//根据KEY获取hash
$hash = $this->test($key);
$count = count($memcacheList);
$memcache = $memcacheList[$hash % $count];
$mc = new Memcached($memcache);
$mc->set($key, $value);
?>

代码很简单，一个Hash函数，根据所需要的key，将他md5后取前8位，然后经过Hash算法返回一个整数。将这个整数对服务器总数求模。得到的就是服务器列表的编号。这种方式的缺点是服务器数量改变后，同一个key不同hash，将取不到值了。 二、一致性Hash分布 一致性Hash尽管也会造成数据的丢失，但是损失是最小的。 将2的32次方-1想象成一个圆环，服务器列表在上面排列。根据key通过hash算法求得在圆环上的位置，那么所需要的服务器的位置在key的位置前面最近的一个（顺时针）。

<?php
class FlexiHash{
//服务器列表
private $serverList = array();
//是否排序
private $isSort = false;

/**
* Description: Hash函数，将传入的key以整数形式返回
* @param string $key
* @return int
*/
private function myHash($key){
$md5 = substr(md5($key), 0, 8);
$seed = 31;
$hash = 0;
for($i=0; $i<8; $i++){
$hash = $hash * $seed + ord($md5[$i]);
}
return $hash & 0x7FFFFFFF;
}

/**
* Description: 添加新服务器
* @param $server
*/
public function addServer($server){
$hash = $this->myHash($server);
if(!isset($this->serverList[$hash])){
$this->serverList[$hash] = $server;
}
$this->isSort = false;
return true;
}

/**
* Description: 删除指定服务器
* @param $server
* @return bool
*/
public function removeServer($server){
$hash = $this->myHash($server);
if(isset($this->serverList[$hash])){
unset($this->serverList[$hash]);
}
$this->isSort = false;
return true;
}

/**
* Description: 根据要操作的KEY返回一个操作的服务器信息
* @param $key
* @return mixed
*/
public function lookup($key){
//将指定的KEYhash出一个整数
$hash = $this->myHash($key);
if($this->isSort !== true){
krsort($this->serverList);
$this->isSort = false;
}
foreach($this->serverList as $key=>$server){
if($key <= $hash){
return $server;
}
}
return array_pop($this->serverList);
}
}
//使用方法
$mc = new FlexiHash();
$mc->addServer('192.168.1.2');
$mc->addServer('192.168.1.3');
$mc->addServer('192.168.1.4');
$mc->addServer('192.168.1.5');

echo 'KEY=key1时，操作的服务器为：'.$mc->lookup('key1').'<br>';
echo 'KEY=key1时，操作的服务器为：'.$mc->lookup('key2').'<br>';
echo 'KEY=key1时，操作的服务器为：'.$mc->lookup('key3').'<br>';
echo 'KEY=key1时，操作的服务器为：'.$mc->lookup('key4').'<br>';
echo 'KEY=key1时，操作的服务器为：'.$mc->lookup('key5').'<br>';
?>