분산 시스템의 핵심: 일관성 해싱(Consistent Hashing) 심층 분석
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일관성 해싱의 원리, 장점, 실제 적용 사례 및 고려 사항을 학습하고자 하는 백엔드 개발자, 소프트웨어 아키텍트, DevOps 엔지니어에게 유용합니다.
🔖 주요 키워드
핵심 기술
일관성 해싱은 분산 시스템에서 노드 추가/삭제 시 데이터 재분배를 최소화하여 확장성, 부하 분산, 내결함성을 제공하는 핵심 기법입니다.
기술적 세부사항
* 해시 함수 선택: MD5, SHA-1 등 균일한 해시 값을 생성하는 결정론적 함수 사용.
* 노드 할당: 각 서버(노드)를 해시링 상의 위치에 할당 (예: 0-100 링에 10, 50, 90).
* 키 매핑: 키를 해시하여 링 상의 위치를 찾고, 시계 방향으로 첫 번째 서버에 할당.
* 키 복제: 내결함성을 위해 키를 여러 노드에 복제 (예: 시계 방향으로 다음 두 서버).
* 노드 추가/삭제: 해당 범위의 키만 재매핑하여 시스템 중단 최소화.
* 부하 분산: 키를 노드에 고르게 분산하며, 필요시 노드 추가로 부하 조절.
* 장애 복구: 노드 실패 시, 해당 키는 링 상의 다음 노드로 자동 재할당.
개발 임팩트
* 부하 분산: 특정 노드 과부하 방지 및 시스템 성능 향상.
* 확장성: 노드 추가/삭제 시 키 재할당 최소화로 자동 확장 환경에 적합.
* 내결함성: 키 복제를 통해 노드 장애 시에도 데이터 가용성 보장.
* 주요 적용 시스템: Redis, Cassandra, Amazon DynamoDB, CDN 등.
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이 글은 일관성 해싱의 작동 원리와 이점을 개발자 관점에서 명확하고 전문적으로 설명합니다.