浅析分布式服务架构-CAP理论

简介: 基本概念一致性(C,Consistency) :在分布式系统中的所有数据备份,在同一时刻,是否同样的值。可用性(A,Availability) :在集群中,一部分节点故障后,集群整体是否还能响应客户端的读写请求。(对数据更新具备高可用性)分区容忍性(P,Partition tolerance) :在遇到任何网络分区故障的时候,仍然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。(即在节点间通信失败时,保证系统不受影响)

基本概念

  • 一致性(C,Consistency) :在分布式系统中的所有数据备份,在同一时刻,是否同样的值。
  • 可用性(A,Availability) :在集群中,一部分节点故障后,集群整体是否还能响应客户端的读写请求。(对数据更新具备高可用性)
  • 分区容忍性(P,Partition tolerance) :在遇到任何网络分区故障的时候,仍然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。(即在节点间通信失败时,保证系统不受影响)

什么是CAP理论?

在分布式系统中,一致性(Consistency)、可用性(Availability)和分区容忍性(Partition Tolerance)3 个要素最多只能同时满足两个,不可兼得。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。系统如果不能在时限内达成数据一致性,就意味着发生了分区的情况,必须就当前操作在C和A之间做出选择,要么停止系统用于错误恢复(保证一致性), 要么继续服务但是降低一致性(保证可用性)。

网络异常,图片无法展示
|

CAP有哪些组合方式?

1、CA:放弃分区容忍性,加强一致性和可用性,关系数据库、单体应用按照CA进行设计。如MYSQL

2、AP:放弃一致性,加强可用性和分区容忍性,追求最终一致性,很多NoSQL数据库按照AP进行设计。如Cassandra、Dynamo等,默认优先选择AP,弱化C;

说明: 这里放弃一致性是指放弃强一致性,强一致性就是写入成功立刻要查询出最新数据。追求最终一致性是指允许暂时的数据不一致,只要最终在用户接受的时间内数据一致即可。

3、CP:放弃可用性,加强一致性和分区容忍性,一些强一致性要求的系统按CP进行设计,比如跨行转账,一次转账请求要等待双方银行系统都完成整个事务才算完成。如HBase、MongoDB等,默认优先选择CP,弱化A。

说明: 由于网络问题的存在,CP系统可能会出现待等待超时,如果没有处理超时问题则整体系统会出现阻塞。

总结

在分布式系统设计中AP的应用较多,即保证分区容忍性和可用性,牺牲数据的强一致性(写操作后立刻读取到最新数据),保证数据最终一致性。比如:订单退款,今日退款成功,明日账户到账,只要在预定的用户可以接受的时间内退款事务走完即可。

相关文章
|
2月前
|
安全 应用服务中间件 API
微服务分布式系统架构之zookeeper与dubbo-2
微服务分布式系统架构之zookeeper与dubbo-2
|
2月前
|
负载均衡 Java 应用服务中间件
微服务分布式系统架构之zookeeper与dubbor-1
微服务分布式系统架构之zookeeper与dubbor-1
|
2月前
|
存储 JSON 数据库
Elasticsearch 分布式架构解析
【9月更文第2天】Elasticsearch 是一个分布式的搜索和分析引擎,以其高可扩展性和实时性著称。它基于 Lucene 开发,但提供了更高级别的抽象,使得开发者能够轻松地构建复杂的搜索应用。本文将深入探讨 Elasticsearch 的分布式存储和检索机制,解释其背后的原理及其优势。
186 5
|
21天前
|
运维 供应链 安全
SD-WAN分布式组网:构建高效、灵活的企业网络架构
本文介绍了SD-WAN(软件定义广域网)在企业分布式组网中的应用,强调其智能化流量管理、简化的网络部署、弹性扩展能力和增强的安全性等核心优势,以及在跨国企业、多云环境、零售连锁和制造业中的典型应用场景。通过合理设计网络架构、选择合适的网络连接类型、优化应用流量优先级和定期评估网络性能等最佳实践,SD-WAN助力企业实现高效、稳定的业务连接,加速数字化转型。
SD-WAN分布式组网:构建高效、灵活的企业网络架构
|
26天前
|
消息中间件 关系型数据库 Java
‘分布式事务‘ 圣经:从入门到精通,架构师尼恩最新、最全详解 (50+图文4万字全面总结 )
本文 是 基于尼恩之前写的一篇 分布式事务的文章 升级而来 , 尼恩之前写的 分布式事务的文章, 在全网阅读量 100万次以上 , 被很多培训机构 作为 顶级教程。 此文修改了 老版本的 一个大bug , 大家不要再看老版本啦。
|
1月前
|
缓存 Java 数据库
JAVA分布式CAP原则
JAVA分布式CAP原则
48 0
|
3月前
|
存储 NoSQL Java
一天五道Java面试题----第十一天(分布式架构下,Session共享有什么方案--------->分布式事务解决方案)
这篇文章是关于Java面试中的分布式架构问题的笔记,包括分布式架构下的Session共享方案、RPC和RMI的理解、分布式ID生成方案、分布式锁解决方案以及分布式事务解决方案。
一天五道Java面试题----第十一天(分布式架构下,Session共享有什么方案--------->分布式事务解决方案)
|
3月前
|
弹性计算 Cloud Native Windows
核心系统转型问题之核心系统需要转型到云原生分布式架构的原因如何解决
核心系统转型问题之核心系统需要转型到云原生分布式架构的原因如何解决
|
3月前
|
Cloud Native 云计算 微服务
云原生时代:企业分布式应用架构的惊人蜕变,从SOA到微服务的大逃亡!
【8月更文挑战第8天】在云计算与容器技术推动下,企业分布式应用架构正经历从SOA到微服务再到云原生的深刻变革。SOA强调服务重用与组合,通过标准化接口实现服务解耦;微服务以细粒度划分服务,增强系统灵活性;云原生架构借助容器化与自动化技术简化部署与管理。每一步演进都为企业带来新的技术挑战与机遇。
123 6
|
3月前
|
Kubernetes 负载均衡 算法
如何在kubernetes中实现分布式可扩展的WebSocket服务架构
如何在kubernetes中实现分布式可扩展的WebSocket服务架构
67 1