分布式存储---哈希槽的概念

1 哈希槽是什么

1.1 为什么出现？

        由于一致性哈希算法的数据倾斜问题，Redis集群并没有使用一致性hash而是引入了哈希槽的概念。

        哈希槽实质就是一个数组空间，数组[0, 2^14 - 1]形成hash solt空间。

2.2 能干什么？

        解决均匀分配问题，在数据和节点之间又加入了一层，把这层称为哈希槽（slot），用于管理数据和节点之间的关系，现在就相当于节点上放的是槽，槽里放的是数据。

槽解决的是粒度问题，相当于把粒度变大，这样便于数据移动。

哈希解决的是映射问题，使用key的哈希值来计算所在的槽，便于数据分配。

2.3 多少个hash槽

        一个集群只能有16384个槽，编号0--16383。这些槽会分配给集群中所有主节点，分配策略没有要求。可以指定哪些编号的槽分配给哪个主节点。集群会记录节点和槽的对应关系。解决了节点和槽的关系后，接下来就需要对key求哈希值，然后对16384取余，余数是几key就落入对应的槽里。slot = CRC16(key) % 16384。以槽为单位移动数据，因为槽的数目是固定的，处理起来比较容易，这样数据移动问题就解决了。

CRC16算法产生的hash值有16bit，该算法可以产生2^16=65536个值。 换句话说值是分布在0~~65535之间。那在做mod运算的时候，为什么不mod65536，而选择mod16384?

（1）如果槽位为65536，发送心跳信息的消息头达8k，发送的心跳包过于庞大。

（2）redis的集群主要节点数量基本不可能超过1000个。

（3）槽位越小，节点少的情况下，压缩比高，容易传输

希槽计算

Redis集群中内置了16384个哈希槽，redis会根据节点数量大致均等的将哈希槽映射到不同的节点。当需要在Redis集群中放置一个key-value时，redis先对key使用crc16算法算出一个结果，然后把结果对16384求余数，这样每个key都会对应一个编号在0--16383之间的哈希槽，也就是映射到某个节点上。如下代码，key之A、B在Node2，key之C落在Node3上

@Test
public void test3(){
    //import io.lettuce.core.cluster.SlotHash;
    System.out.println(SlotHash.getSlot("A"));    //6373
    System.out.println(SlotHash.getSlot("B"));    //10374
    System.out.println(SlotHash.getSlot("C"));    //14503
    System.out.println(SlotHash.getSlot("hello"));    //866
}