什么是CAP理论?

本文涉及的产品
云原生内存数据库 Tair,内存型 2GB
云数据库 Redis 版,社区版 2GB
推荐场景:
搭建游戏排行榜
云数据库 RDS MySQL,集群版 2核4GB 100GB
推荐场景:
搭建个人博客
简介: **CAP原理摘要:**分布式系统面临一致性(C)、可用性(A)和分区容错性(P)的选择。在无网络故障时,可同时满足三者。然而,由于网络故障的必然性,必须牺牲C或A来保证P。因此分为CP模型(强一致性,牺牲可用性)和AP模型(高可用性,牺牲一致性)。例如,Nacos中,临时实例遵循AP,持久实例遵循CP。

正文

一. 概念速览

CAP定理由如下三部分组成。

  1. CConsistency),一致性。每次对数据的读取都是最近一次写入的内容;
  2. AAvailability),可用性。每次请求读取数据都能成功读取到数据,但读取到的数据不保证总是最近一次写入的内容;
  3. PPartition tolerance),分区容错性。网络节点之间可能发生网络故障从而导致消息丢失,但这不会影响系统的运行。

二. 概念说明

CAP里面的CA都比较好理解,P好像有点抽象,其实这么理解就对了,P的意思就是允许存在网络故障。

对于一个分布式数据存储系统来说,如果没有网络故障,那么CAP三个特性都是可以满足 的。

但分布式系统的 网络故障一定是不可避免的,所以P是一定要满足的,并且此时CA只能满足一个,因此就出现了CP模型和AP模型。

假设我们现在有如下这么一个分布式数据存储系统。

当数据同步因为网络问题而无法实现时,下面来分别看下CP模型和AP模型的行为是什么。

1. CP模型

CP模型下,因为要满足C的一致性,所以一旦网络出现问题导致数据同步失败,此时数据的读取就会被拒绝从而导致读取超时或失败,这种情况下,系统变得不可用,即A不满足。

2. AP模型

AP模型下,因为要满足A的可用性,所以就算网络出现问题导致数据同步失败,此时数据的读取还是能够成功读取到数据,但这种情况下节点间的数据是不同的,即C不满足。

总结

CAPC表示一致性,要求节点间的数据要完成数据同步。

CAPA表示可用性,要求系统对外随时都能提供数据读取的服务。

CAPP表示分区容错性,要求系统能够在存在网络故障的情况下运行。

因为分布式系统中网络故障是一定会存在的,所以P是一定要满足的,并且CA是一定无法同时满足的,此时就形成了CP模型和AP模型。

CP模型在网络发生故障时会拒绝对外提供数据读取服务,此时A也就是可用性无法满足。

AP模型在网络发生故障时还是会对外提供服务,但节点间的数据会不一致,此时C也就是一致性无法满足。

Nacos中,对于临时实例的服务实例信息获取,Nacos采用AP模型,具体的实现采用Distro协议,而对于持久化实例Nacos采用CP模型,具体的实现采用SOFAJRaft协议。


转载来源:https://juejin.cn/post/7381729333687812105

相关文章
|
2月前
|
Nacos
分布式理论:CAP理论 BASE理论
分布式理论:CAP理论 BASE理论
27 2
|
算法 关系型数据库 UED
|
12月前
什么是CAP理论?
什么是CAP理论?
98 0
|
12月前
|
Java 关系型数据库 大数据
简述 CAP 定理【重要】
简述 CAP 定理【重要】
58 0
|
消息中间件 缓存 负载均衡
分布式理论 - CAP
CAP理论是分布式系统理论中的重要理论之一,它指出在分布式系统中,一致性(Consistency)、可用性(Availability)和分区容错性(Partition tolerance)这三个要素不可能同时满足。CAP理论的核心思想是:在分布式系统中,当发生网络分区时,必须在一致性和可用性之间做出选择,从而保证分区容错性。具体来说,当发生网络分区时,系统必须要么保证所有节点的一致性,但会导致部分节点不可用,要么保证所有节点的可用性,但会导致节点之间的数据不一致。
299 0
分布式理论 - CAP
|
搜索推荐 NoSQL 关系型数据库
分布式CAP理论和BASE理论
对于分布式系统的项目,使用中没有强制要求一定是CAP中要达到某几种,具体根据各自业务场景所需来制定相应的策略而选择适合的产品服务等。例如:支付订单场景中,由于分布式本身就在数据一致性上面很难保证,从A服务到B服务的订单数据有可能由于服务宕机或其他原因而造成数据不一致性。因此此类场景会酌情考虑:AP,不强制保证数据一致性,但保证数据最终一致性。
166 0
分布式CAP理论和BASE理论
|
存储 算法 关系型数据库
分布式学习二:CAP定理
分布式学习二:CAP定理
141 0
|
Go 数据库
对CAP理论的理解
对CAP理论的理解
137 0
对CAP理论的理解
|
存储 缓存 NoSQL