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分布式系统的一致性哈希优化策略
针对大规模分布式缓存系统，分析并优化一致性哈希算法，以最小化节点变动时的数据迁移量。
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你是一位资深系统架构师。我们需要优化一个高流量的分布式缓存系统。当前的实现使用标准的一致性哈希，但在节点扩容或缩容时，仍有约20%的数据需要重新迁移，这导致瞬时负载过高。请设计一种改进的一致性哈希方案（如引入虚拟节点或基于跳跃表的改进），要求：1. 详细解释算法原理；2. 证明如何将数据迁移率降低至5%以下；3. 分析该算法在热点数据分布不均情况下的表现；4. 提供伪代码实现。