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1、CAP理论
CAP即:
- Consistency(一致性)
- Availability(可用性)
- Partition tolerance(分区容忍性)
这三个性质对应了分布式系统的三个指标: 而CAP理论说的就是:一个分布式系统,不可能同时做到这三点,最多只能实现上面的两点。如下图:
而由于当前的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。
注意:分布式架构的时候必须做出取舍。
一致性和可用性之间取一个平衡。多余大多数web应用,其实并不需要强一致性。
因此牺牲C换取P,这是目前分布式数据库产品的方向
1.1、含义
- 一致性 C: 对于客户端的每次读操作,要么读到的是最新的数据,要么读取失败。换句话说,一致性是站在分布式系统的角度,对访问本系统的客户端的一种承诺:要么我给您返回一个错误,要么我给你返回绝对一致的最新数据,不难看出,其强调的是数据正确。
- 可用性 A: 任何客户端的请求都能得到响应数据,不会出现响应错误。换句话说,可用性是站在分布式系统的角度,对访问本系统的客户的另一种承诺:我一定会给您返回数据,不会给你返回错误,但不保证数据最新,强调的是不出错。
- 分区容忍性 P: 由于分布式系统通过网络进行通信,网络是不可靠的。当任意数量的消息丢失或延迟到达时,系统仍会继续提供服务,不会挂掉。换句话说,分区容忍性是站在分布式系统的角度,对访问本系统的客户端的再一种承诺:我会一直运行,不管我的内部出现何种数据同步问题,强调的是不挂掉。
1.2、权衡C、A
对于一个分布式系统而言,P是前提,必须保证,因为只要有网络交互就一定会有延迟和数据丢失,这种状况我们必须接受,必须保证系统不能挂掉。所以只剩下C、A可以选择。要么保证数据一致性(保证数据绝对正确),要么保证可用性(保证系统不出错)。
当选择了C(一致性)时,如果由于网络分区而无法保证特定信息是最新的,则系统将返回错误或超时。
当选择了A(可用性)时,系统将始终处理客户端的查询并尝试返回最新的可用的信息版本,即使由于网络分区而无法保证其是最新的。
1.3、部分问题
- 一致性与可用性的决择
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
- 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