CAP定理。
2017-11-23 15:36
281 查看
CAP理论告诉我们,一个分布式系统不可能同时满足一致性(C:Consistency)、可用性(A:Availability)和分区容错性(P:Partition tolerance)这三个基本需求,最多只能同时满足其中的两项。
一致性
在分布式环境中,一致性是指数据在多个副本之间是否能够保持一致的特性。
可用性
可用性是指系统提供的服务必须一直处于可用的状态,对于用户的每一个操作请求总是能够在有限的时间内返回结果。
分区容错性
分区容错型约束了一个分布式系统需要具有的如下特性:分布式系统在遇到任何网络分区故障的时候,仍然需要能够保证对外提供满足一致性和可用性的服务,除非是整个网络环境都发生了故障。
以上就是对CAP定理中一致性、可用性和分区容错性的讲解,通常使用下面示意图来表示CAP定理。
既然在上文中我们提到,一个分布式系统无法同时满足上述三个需求,而只能满足其中的两项,因此在进行对CAP定理的应用时,我们就需要抛弃其中的一项,下表是抛弃CAP定理中任意一项特性的场景说明。
从CAP定理中我们可以看出,一个分布式系统不能同时满足一致性、可用性和分区容错性这三个需求。另一方面,需要明确的一点是,对于一个分布式系统而言,分区容错性可以说是一个最基本的要求。为什么这样说,其实很简单,因为既然是一个分布式系统,那么分布式系统中的组件必然需要被部署到不同的节点,否则也就无所谓分布式系统了,因此必然出现子网络。而对于分布式系统而言,网络问题又是一个必定会出现的异常情况,因此分区容错性也就成为了一个分布式系统必然需要面对和解决的问题。因此系统架构设计师往往需要把经历花在如何根据业务特点在C(一致性)和A(可用性)之间寻求平衡。
一致性
在分布式环境中,一致性是指数据在多个副本之间是否能够保持一致的特性。
可用性
可用性是指系统提供的服务必须一直处于可用的状态,对于用户的每一个操作请求总是能够在有限的时间内返回结果。
分区容错性
分区容错型约束了一个分布式系统需要具有的如下特性:分布式系统在遇到任何网络分区故障的时候,仍然需要能够保证对外提供满足一致性和可用性的服务,除非是整个网络环境都发生了故障。
以上就是对CAP定理中一致性、可用性和分区容错性的讲解,通常使用下面示意图来表示CAP定理。
既然在上文中我们提到,一个分布式系统无法同时满足上述三个需求,而只能满足其中的两项,因此在进行对CAP定理的应用时,我们就需要抛弃其中的一项,下表是抛弃CAP定理中任意一项特性的场景说明。
放弃CAP定理 | 说明 |
---|---|
放弃P | 如果希望能够避免系统出现分区容错性问题,一种较为简单的做法是将素有的数据(或者仅仅是那些与事务相关的数据)都放在一个分布式节点上。这样的做法虽然无法100%的保证系统就不会出错,但至少不会碰到由于网络分区带来的负面影响。但同时需要注意的是,放弃P的同时也就意味着放弃了系统的可扩展性。 |
放弃A | 相对于放弃“分区容错性”来说,放弃可用性则正好相反,其做法是一旦系统遇到网络分区或其他故障时,那么受到影响的服务需要等待一定的时间,因此在等待期间系统无法对外提供正常的服务,即不可用。 |
放弃C | 这里所说的放弃一致性,并不是完全不需要数据一致性,如果真实这样的话,那么系统的数据都是没有意义的、整个系统也是没有价值的。 事实上,放弃一致性指的是放弃数据的强一致性,而保留数据的最终一致性。这样的系统无法保证数据保持实时的一致性,但是能够承诺的是,数据最终会达到一个一致的状态。这就引入了一个时间窗口的概念,具体多久能够达到数据一致取决于系统的设计,主要包括数据副本在不同节点之间的复制时间长短。 |
相关文章推荐
- CAP定理
- CAP原则(CAP定理)、BASE理论
- CAP 定理的简单理解
- CAP 定理的含义
- CAP原则(CAP定理)
- 什么是CAP定理?
- [译]如何“打败”CAP定理
- CAP定理
- 【分布式】1、CAP原则(CAP定理)、BASE理论
- zz-twitter首席工程师-如何“打败”CAP定理
- 谷歌新发布的分布式数据库服务,是要打破CAP定理了吗?
- 如何“打败”CAP定理
- 如何“打败”CAP定理
- 从CAP定理联想到公司模式SMP
- CAP原则(CAP定理)、BASE理论
- 分布式之CAP定理
- 如何“打败”CAP定理
- CAP原则(CAP定理)、BASE理论
- 什么是CAP定理?
- CAP定理和BASE原则