分布式CAP原理:一致性、可用性、分区容错

分布式CAP原理:一致性、可用性、分区容错CAP概念单机系统由于所有的处理都在单机完成的,所以不存在数据一致性问题,但是如果系统崩溃了,就导致服务不可用。分布式系统可以实现服务的高可用,现有的大型网站几乎都是分布式的,特别是微服务的出现,使得分布式系统正变得越来越重要。分布式系统最大的难点,就是各个节点的状态如何同步。CAP原理给分布式系统的实现带来了指导思路,它也是理解分布式系统的重要理论。CAP由以下三个指标组成:C(Consistency):一致性A(Availability):可用性P(P…

大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。如果您正在找激活码,请点击查看最新教程,关注关注公众号 “全栈程序员社区” 获取激活教程,可能之前旧版本教程已经失效.最新Idea2022.1教程亲测有效,一键激活。

Jetbrains全系列IDE使用 1年只要46元 售后保障 童叟无欺

目录

CAP概念

分区容错(Partition tolerance)

一致性(Consistency)

可用性(Availability)

一致性和可用性之间的矛盾

使用场景


CAP概念


单机系统由于所有的处理都在单机完成的,所以不存在数据一致性问题,但是如果系统崩溃了,就导致服务不可用。

分布式系统可以实现服务的高可用,现有的大型网站几乎都是分布式的,特别是微服务的出现,使得分布式系统正变得越来越重要。

分布式系统最大的难点,就是各个节点的状态如何同步。CAP原理给分布式系统的实现带来了指导思路,它也是理解分布式系统的重要理论。

CAP由以下三个指标组成:

C(Consistency):一致性

A(Availability):可用性

P(Partition tolerance):分区容错

CAP之间的关系,如图:

分布式CAP原理:一致性、可用性、分区容错

可以看出,CAP这三个指标不能同时做到。

分区容错(Partition tolerance)


分区容错,意思是允许分区之间的通信失败。

一般来说,网络的通信失败是无法避免的,如通信超时的情景:A区向B区发送请求,但是由于网络环境的随机复杂性,导致响应超时,这时A区并不知道B区的处理是否成功。

如图:

分布式CAP原理:一致性、可用性、分区容错

所以,分布式系统要允许分区之间通信的失败,也就是CAP中的P总是成立的,但是剩下的 C 和 A 是无法同时做到的。

一致性(Consistency)


一致性,意思是在一个分区进行写操作后,所有分区的数据都要保持一致的读操作。

如开始时,A区和B区的数据都为v0,客户端修改了A区的v0为v1,此时,客户端读取A区是v1,但是读取B区的还是v0,这就不满足一致性了。如图:

分布式CAP原理:一致性、可用性、分区容错

为了满足一致性,A区需要向B区发起数据同步操作,把B区的改成v1,这时,客户端读取任意一个分区,都返回一致性的数据v1。如图:

分布式CAP原理:一致性、可用性、分区容错

可用性(Availability)


可用性,意思是只要收到请求,系统就必须给出响应。

分布式系统有多个分区,即使有少数分区的服务崩溃了,还能继续提供服务,这就是服务的可用性。

一致性和可用性之间的矛盾


一致性和可用性不能同时做到的原因是:出现了分区容错,也就是可能通信失败。

如上例子,如果要保证B区的一致性,那么在A区进行写操作时,必须给B区的数据加上读写锁,在锁定期间,客户端不能读写该数据。只有数据同步后,才释放掉锁,B区才重新开放读写。这样,保证了一致性,但是没有了可用性。

如果要保证B区的可用性,就不能对B区加上读写锁,这样又缺少了一致性。

因此,一致性和可用性是不能同时做到的。在设计分布式系统时,如果追求一致性,那么无法保证所有分区的可用性;如果追求所有分区的可用性,那么就没法做到一致性。

使用场景


注重一致性:很多事务型的交易系统都要求具有一致性,如抢车票系统,同一时刻,所有用户看到的必须是最新的车票状态,不能是一部分用户看到有余票,另一部分用户看到无票。

注重可用性:CDN(内容发布网络)服务,网页的更新不是特别强调一致性,短期内,用户浏览到不同版本的网页,但是,最终所有人都能看到最新版本,也就是最终保持了一致性。

 

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 举报,一经查实,本站将立刻删除。

发布者:全栈程序员-用户IM,转载请注明出处:https://javaforall.cn/164331.html原文链接:https://javaforall.cn

【正版授权,激活自己账号】: Jetbrains全家桶Ide使用,1年售后保障,每天仅需1毛

【官方授权 正版激活】: 官方授权 正版激活 支持Jetbrains家族下所有IDE 使用个人JB账号...

(0)


相关推荐

  • Spring AOP详解[通俗易懂]

    Spring AOP详解[通俗易懂]一、AOP1.1、AOP介绍1.1.1、什么是AOP?在软件业,AOP为AspectOrientedProgramming的缩写,意为:面向切面编程,通过预编译方式和运行期动态代理实现程序功能的统一维护的一种技术。AOP是OOP(面向对象编程)的延续,是软件开发中的一个热点,也是Spring框架中的一个重要内容,是函数式编程的一种衍生范型。利用AOP可以对业务逻辑的各个部分进行隔离,从…

  • pycharm激活教程2021破解方法

    pycharm激活教程2021破解方法,https://javaforall.cn/100143.html。详细ieda激活码不妨到全栈程序员必看教程网一起来了解一下吧!

  • 进程间通信方式——消息队列

    进程间通信方式——消息队列与消息队列的三个数据结构;和消息队列相关的函数;消息队列的工作模式。

  • Ubuntu下Chrome运行Silverlight程序

    Ubuntu下Chrome运行Silverlight程序

  • Adobe Dreamweaver 2021下载安装教程

    Adobe Dreamweaver 2021下载安装教程软件介绍AdobeDreamweaver2021是专业的网站设计软件,使用可为处理各种Web文档提供灵活的环境。Dreamweaver2021一款非常受欢迎的网页设计软件,是该系列的全新版本,可以帮助广大学生、程序员制作出精美的网页,在全新的Dreamweaver2021版本中,在其优秀的功能上带来了更多的改进和优化,拥有无缝实时视图编辑功能,在以往用户需要切换到单独的编辑模式来预览网站,现在仅需一键即可预览和更改网页,还支持Windows的多显示器方案,为用户带来了更加整洁主界面,并且修改了十多个

  • 电脑爱好者必须懂得的电脑简单英语单词[通俗易懂]

    电脑爱好者必须懂得的电脑简单英语单词[通俗易懂]使用电脑必懂的53个英文单词和缩写!  ·PC:个人计算机PersonalComputer  ·CPU:中央处理器CentralProcessingUnit  ·CPUFan:中央处理器的“散热器”(Fan)  ·MB:主机板MotherBoard  ·RAM:内存RandomAccessMemory,以PC-代号划分规格,如PC-133,PC-1066,PC-27…

发表回复

您的电子邮箱地址不会被公开。

关注全栈程序员社区公众号