分布式基础--CAP原理
上图是CAP原理图,看到之后,不禁引入下面几个问题,让我们一一带着问题去了解CAP。
1.什么是CAP?
2.什么是分区?
3.为什么只有3选2?
4.可用的抉择?
1. 什么是 CAP 定理
CAP原理指:一致性(Consistency)、可用性(Availability)、分区容错性(Partition tolerance)。这三个要素,最多只能实现其中俩点,三者不能兼得。
一致性(C):在分布式系统中,访问所有节点中的数据是一致的(严格一致性)。
可用性(A):在集群中某一节点出现故障后,集群整体是否能响应,客户端的读写请求。
分区容错性(P):分区相当于系统时限要求,系统如果不能在时限内达成数据的一致性,就意味着出现了分区情况;当前操作,就需要在C和A中2选一,进行抉择。
2. 什么是分区
数据的复制是冗余的过程,冗余会增加可用性,可以有效负载均衡读取。而数据的分区是一个整体转换为局部的过程。将整体拆分,局部存储在多个较小空间内。这种思想映射到计算机上,当数据量过大,单个存储节点不足与存储这些数据时,就需要将数据集拆解并规整。数据分区的意义,它是用来提高数据系统的可扩展性而引入的技术方法。
3. 为什么只能 3 选 2
CAP原则的精髓就是要么AP,要么CP,要么AC,但是不存在CAP,有如下结果。
4.可用的抉择
CAP理论在分布式存储系统中,最多只能实现上面的两点。而由于网络硬件肯定会出现延迟丢包等问题,所以分区容错性是我们必须需要实现的。所以我们只能在一致性和可用性之间进行权衡,没有NoSQL系统能同时保证这三点。对于web2.0网站来说,关系数据库的很多主要特性却往往无用武之地。
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数据库事务一致性需求
很多web实时系统并不要求严格的数据库事务,对读一致性的要求很低,有些场合对写一致性要求并不高。允许实现最终一致性。 -
数据库的写实时性和读实时性需求
对关系数据库来说,插入一条数据之后立刻查询,是肯定可以读出来这条数据的,但是对于很多web应用来说,并不要求这么高的实时性,比方说发一条消息之 后,过几秒乃至十几秒之后,我的订阅者才看到这条动态是完全可以接受的。 -
对复杂的SQL查询,特别是多表关联查询的需求
任何大数据量的web系统,都非常忌讳多个大表的关联查询,以及复杂的数据分析类型的报表查询,特别是SNS类型的网站,从需求以及产品设计角 度,就避免了这种情况的产生。往往更多的只是单表的主键查询,以及单表的简单条件分页查询,SQL的功能被极大的弱化了。