基于一致性hash算法 C++语言的实现详解（3）

yuyang911220

5、创建一个客户端类，对一致性hash算法进行测试。
      写了一个getIP的函数，模拟随机产生的IP字符串。
复制代码 代码如下:
#include<iostream>
#include"CNode_s.h"
#include"CVirtualNode_s.h"
#include"CHashFun.h"
#include"CMD5HashFun.h"
#include"CConHash.h"
#include<string.h>
#include<time.h>
using namespace std;
void getIP(char * IP)
{
    int a=0, b=0 , c=0 , d=0;
    a = rand()%256;
    b = rand()%256;
    c = rand()%256;
    d = rand()%256;
    char aa[4],bb[4],cc[4],dd[4];
    itoa(a, aa, 10);
    itoa(b, bb, 10);
    itoa(c, cc, 10);
    itoa(d, dd, 10);
    strcpy(IP,aa);
    strcat(IP,".");
    strcat(IP,bb);
    strcat(IP,".");
    strcat(IP,cc);
    strcat(IP,".");
    strcat(IP,dd);
}
int main()
{
    srand(time(0));
    freopen("out.txt","r",stdin);
    /*定义hash函数*/
    CHashFun * func = new CMD5HashFun();
    /*创建一致性hash对象*/
    CConHash * conhash = new CConHash(func);
    /*定义CNode*/
    CNode_s * node1 = new CNode_s("machineA",50,"10.3.0.201");
    CNode_s * node2 = new CNode_s("machineB",80,"10.3.0.202");
    CNode_s * node3 = new CNode_s("machineC",20,"10.3.0.203");
    CNode_s * node4 = new CNode_s("machineD",100,"10.3.0.204");
    conhash->addNode_s(node1);
    conhash->addNode_s(node2);
    conhash->addNode_s(node3);
    conhash->addNode_s(node4);
    /*动态更改结点数据值*/
//  node1->setData("99999999");
    int ans1 ,ans2 ,ans3 ,ans4;
    ans1=ans2=ans3=ans4=0;
    char object[100];
    CNode_s * node ;
    /*动态删除结点*/
    //conhash->delNode_s(node2);
    for(int i =0;i<30;i++)
    {
    //  getIP(object);
    //  cout<<object<<endl;
        cin>>object;
        node = conhash->lookupNode_s(object);
        if(node!=NULL)
        {
            cout<<object<<"----->\t"<<node->getIden()<<" \t "<<(char *)node->getData()<<endl;
            if(strcmp(node->getIden(),"machineA")==0) ans1++;
            if(strcmp(node->getIden(),"machineB")==0) ans2++;
            if(strcmp(node->getIden(),"machineC")==0) ans3++;
            if(strcmp(node->getIden(),"machineD")==0) ans4++;
        }
    }
    cout<<"Total test cases : "<<ans1+ans2+ans3+ans4<<endl;
    cout<<"Map to MachineA : "<<ans1<<endl;
    cout<<"Map to MachineB : "<<ans2<<endl;
    cout<<"Map to MachineC : "<<ans3<<endl;
    cout<<"Map to MachineD : "<<ans4<<endl;
    fclose(stdin);
    return 0;
}
6、删除结点对hash路由的影响测试
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测试结果截图：
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分析：上面两幅图，左边为原始四个实体结点的路由情况，后面为删除结点2（Node2）之后的路由情况。不难发现，MachineB down之后，原先的路由请求，较均衡地负载到了其他机器结点，而且对原先路由到其他结点的请求没有影响。比如139.149.184.125这个请求仍会路由到MachineD，并不会因为结点的减少而造成影响。但是，如果是增加实体结点，可能会造成增加前后路由情况不一致的现象，因为路由区间的更加狭小，但是不会有特别大的影响。 另一方面，可以发现实体结点的虚拟结点个数比例分配情况很大程度影响了结点的负载路由情况，比例大致与虚拟结点个数相一致。
总结：
   本文首先通过介绍实现一致性hash算法的关键算法和数据结构的选择分析，选择了红黑树作为虚拟结点的存储结构，以及MD5算法作为Hash函数用于计算结点的hash值。并使用C++语言，对一致性hash算法进行了实现，实现了一致性hash实体结点的增加、删除、查找等基本功能，并进行了测试分析。由于笔者水平有限，存在很多有待改进的地方，因此本文仅供大家参考、讨论学习。