nginx模块分析（59）—upstream一致性hash模块
1、知识百科
当后端是缓存服务器时，经常使用一致性hash算法来进行负载均衡，使用一致性hash的好处在于，增减集群的缓存服务器时，只有少量的缓存会失效，回源量较小。
假设后端集群包含三台缓存服务器，A、B、C。
请求r1、r2落在A上。
请求r3、r4落在B上。
请求r5、r6落在C上。
使用一致性哈希时，当缓存服务器B宕机时，r1/r2会仍然落在A上，r5/r6会仍然落在C上，也就是说这两台服务器上的缓存都不会失效，r3/r4会被重新分配给A或者C，并产生回源。
2、数据结构
ngx_http_upstream_chash_point_t
typedef struct {
uint32_t hash; //虚拟节点的hash值
ngx_str_t *server; //虚拟节点归属的真实节点
} ngx_http_upstream_chash_point_t;
ngx_http_upstream_chash_points_t
typedef struct {
ngx_uint_t number; //虚拟节点的个数
ngx_http_upstream_chash_point_t point[1]; //虚拟节点的数组
} ngx_http_upstream_chash_points_t;
ngx_http_upstream_hash_srv_conf_t
typedef struct {
ngx_http_complex_value_t key; //组合key，用于计算请求的hash值
ngx_http_upstream_chash_points_t *points; //一致性hash，total_weight *160
} ngx_http_upstream_hash_srv_conf_t;
ngx_http_upstream_hash_peer_data_t
typedef struct {
/* the round robin data must be first */
ngx_http_upstream_rr_peer_data_t rrp;
ngx_http_upstream_hash_srv_conf_t *conf;
ngx_str_t key; //存放组合变量的值
ngx_uint_t tries;
uint32_t hash; //根据key计算出来的hash值
} ngx_http_upstream_hash_peer_data_t;
3、源码分析
ngx_http_upstream_hash_create_conf(ngx_conf_t *cf)
函数功能：分配空间。
ngx_http_upstream_hash(ngx_conf_t *cf, ngx_command_t *cmd, void *conf)
函数功能：处理hash指令，这里只分析hash $uri consistent，即一致性hash模块。
uscf->peer.init_upstream = ngx_http_upstream_init_chash;
ngx_http_upstream_init_chash(ngx_conf_t *cf, ngx_http_upstream_srv_conf_t *us)
函数功能：srv_init()，配置init upstream。
ngx_http_upstream_get_chash_peer(ngx_peer_connection_t *pc, void *data)
函数功能：根据一致性hash算法，找到后端的peer。
4、测试验证
基础环境：
样本10000条URI，去重后8640。
测试目标：
一致性hash算法
命中率算法：
根据样本生成uri和后端的映射关系，如uri /a的后端是9001。
调整配置后，如果uri /a的后端还是9001，则HIT，否则MISS。
基准配置：
server 127.0.0.1:9001;
server 127.0.0.1:9002;
server 127.0.0.1:9003;
server 127.0.0.1:9004;
server 127.0.0.1:9005;
server 127.0.0.1:9006;
server 127.0.0.1:9007;
server 127.0.0.1:9008;
server 127.0.0.1:9009;
server 127.0.0.1:9010;
对比测试
5、参考资料
nginx官方说明：
http://nginx.org/en/docs/http/ngx_http_upstream_module.html
http://nginx.org/en/docs/http/ngx_http_proxy_module.html
负载均衡模块特性：
https://www.nginx.com/resources/admin-guide/load-balancer/
一致性hash模块分析：
http://blog.csdn.net/zhangskd/article/details/50256111
一致性hash算法介绍：
https://www.codeproject.com/Articles/56138/Consistent-hashing
