固定分区
保持分区数量固定，以在集群大小发生变化时保持数据到分区的映射不变。
问题
为了将数据分散到一组集群节点中，每个数据项都需要映射到它们。将数据映射到集群节点有两个要求。
- 分布应该均匀。
- 应该能够知道哪个集群节点存储了特定数据项，而无需向所有节点发出请求。
考虑一个键值存储，它是许多存储系统的良好代理。通过对键进行哈希并使用模运算将其映射到集群节点，可以满足这两个要求。因此，如果我们有一个三节点集群，我们可以像这样映射键 Alice、Bob、Mary 和 Philip。
| 键 | 哈希 | 节点索引 † |
|---|---|---|
| Alice | 133299819613694460644197938031451912208 | 0 |
| Bob | 63479738429015246738359000453022047291 | 1 |
| Mary | 37724856304035789372490171084843241126 | 2 |
| Philip | 83980963731216160506671196398339418866 | 2 |
† 节点索引 = 哈希 % 3
但是，这种方法在集群大小发生变化时会产生问题。如果在集群中添加了两个节点，我们将有五个节点。然后映射将如下所示。
| 键 | 哈希 | 节点索引 † |
|---|---|---|
| Alice | 133299819613694460644197938031451912208 | 3 |
| Bob | 63479738429015246738359000453022047291 | 1 |
| Mary | 37724856304035789372490171084843241126 | 1 |
| Philip | 83980963731216160506671196398339418866 | 1 |
† 节点索引 = 哈希 % 5
这样，几乎所有键的映射都会发生变化。即使只添加了几个新的集群节点，也需要移动所有数据。当数据量很大时，这是不可取的。
解决方案
最常用的解决方案之一是将数据映射到逻辑分区。逻辑分区映射到集群节点。即使添加或删除集群节点，数据到分区的映射也不会改变。集群启动时预先配置了分区数量——为了这个例子，是 1024。当向集群添加新节点时，此数字不会改变。因此，使用键的哈希将数据映射到分区的方式保持不变。
重要的是分区在集群节点之间均匀分布。当分区移动到新节点时，它应该相对快，并且只有一小部分数据被移动。
有关更多详细信息，请访问 第 19 章，该章位于 oreilly.com 上的在线电子书中。
此模式是 分布式系统模式 的一部分。
2023 年 11 月 23 日