700字范文,内容丰富有趣,生活中的好帮手!
700字范文 > 使用.Net Core实现FNV分布式hash一致性算法

使用.Net Core实现FNV分布式hash一致性算法

时间:2021-09-26 09:03:42

相关推荐

使用.Net Core实现FNV分布式hash一致性算法

说到FNV哈希算法不得不提Memcached,我们先简单介绍一下Memcached。

Memcached

Memcached分为客户端与服务端,Memcached是服务端,服务端本身不提供分布式实现,只是一个单独的k-v缓存;Memcached的分布式是在客户端类库中实现的,也就是说你可以根据自己的需要实现不同的分布式方案,不一定非得使用FNV哈希算法。

Memcached通过FNV算法实现了服务的分布式,并通过引入虚拟节点的办法尽量是服务器分布的更均匀。已经有很多文章在介绍Memcached的分布式实现原理了,所以我就不那么多废话了。

FNV分布式hash算法实现

如果你还不了解FNV哈希算法,可以先看一下我之前的文章,在那里我摘录了wiki上的FNV哈希算法实现公式。

FNV1算法实现

代码实现上我将参考MD5算法的实现来编写FNV1算法:

首先,我将创建一个FNV1类,该类需要实现HashAlgorithm,之所以实现HashAlgorithm,是因为该抽象类定义了hash算法通用的接口,这样也可以使我们的实现与.net框架集成的更好,当然如果你不喜欢也可以不实现HashAlgorithm,就当是写了一个独立的帮助类。

然后,我们重写Create方法,这里我们将创建一个FNV1类的实例

最后,我们去实现这个FNV1类

所有实现代码如下:

FNV其实还有FNV1a算法,与FNV1有些许的区别,这里我就不一一实现了,你可以参考FNV1的实现和FNV哈希算法来实现FNV1a算法。我有一个帮助类MicroFx.Cryptography分别实现了FNV1和FNV1a的32bit、64bit算法版本。

为什么使用FNV算法实现hash一致性

无论是分布式算法还是hash一致性算法都不只有一种或几种实现方案,但Memached为什么会选择FNV算法,而不是md5,不是sha呢?我有自己的认识。

我们先看几行代码,分别使用MD5,sha,FNV算法计算一个Test字符串的哈希值,然后对比hash结果中数组的长度

var bytes = Encoding.UTF8.GetBytes("Test");var shabytes = SHA1.Create().ComputeHash(bytes); //shabytes长度为20,及160bitvar md5bytes=MD5.Create().ComputeHash(bytes); //md5bytes长度为16,及128bitvar fnvbytes = FNV1a.Create().ComputeHash(bytes); //fnvbytes长度为4,及32bit

从上表我们可以看出,FNV的取值范围最小,如果将区间内的每一个整数看做一个Memcached服务端节点,那么FNV容纳的数量最少,但相对于实际的环境下已经足够多了,这样我们每次在计算一台服务器属于哪个节点的时候速度上会比md5、sha1快很多。

FNV的32bit计算结果值刚好是一个uint类型,.net core最大支持ulong也就是uint64,再大的话就需要我们自己实现,所以这也是选择FNV的一个原因。(或许我这里不应该拿.net举例,但实际常用的高级语言最大也是64bit)

原文地址:/guodf/p/9681543.html

.NET社区新闻,深度好文,欢迎访问公众号文章汇总

本内容不代表本网观点和政治立场,如有侵犯你的权益请联系我们处理。
网友评论
网友评论仅供其表达个人看法,并不表明网站立场。