cap理論

1、CAP理論理論1.CAP概述概述CAP理論是由EricBrewer教授提出的，在設(shè)計(jì)和部署分布式應(yīng)用的時(shí)候，存在三個(gè)核心的系統(tǒng)需求，這個(gè)三個(gè)需求之間存在一定的特殊關(guān)系。三個(gè)需求如下：C:Consistency一致性A:Availability可用性P:PartitionTolerance分區(qū)容錯(cuò)性CAP理論的核心是：一個(gè)分布式系統(tǒng)不可能同時(shí)很好的滿足一致性，可用性和分區(qū)容錯(cuò)性這三個(gè)需求，最多只能同時(shí)較好的滿足兩個(gè)。2.CAP定義定義(1

2、)C:Consistency一致性一致性又稱為原子性或者事務(wù)性。表示一個(gè)事務(wù)的操作是不可分割的，要不然這個(gè)事務(wù)完成，要不然這個(gè)事務(wù)不完成，不會(huì)出現(xiàn)這個(gè)事務(wù)完成了一半這樣的情況。這種事務(wù)的原子性使得數(shù)據(jù)具有一致性。我們通常情況下在數(shù)據(jù)庫(kù)中存在的臟數(shù)據(jù)就屬于數(shù)據(jù)沒有具有一致性的表現(xiàn)。而在分布式系統(tǒng)中，經(jīng)常出現(xiàn)的一個(gè)數(shù)據(jù)不具有一致性的情況是讀寫數(shù)據(jù)時(shí)缺乏一致性。比如兩個(gè)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)冗余，第一個(gè)節(jié)點(diǎn)有一個(gè)寫操作，數(shù)據(jù)更新以后沒有有效的使得第二個(gè)節(jié)點(diǎn)

3、更新數(shù)據(jù)，在讀取第二個(gè)節(jié)點(diǎn)的時(shí)候就會(huì)出現(xiàn)不一致的問(wèn)題出現(xiàn)。傳統(tǒng)的ACID數(shù)據(jù)庫(kù)是很少存在一致性問(wèn)題的，因?yàn)閿?shù)據(jù)的單點(diǎn)原因，數(shù)據(jù)的存取又具有良好的事務(wù)性，不會(huì)出現(xiàn)讀寫的不一致。(2)A:Availability可用性好的可用性主要是指系統(tǒng)能夠很好的為用戶服務(wù)，不出現(xiàn)用戶操作失敗或者訪問(wèn)超時(shí)等用戶體驗(yàn)不好的情況?？捎眯酝ǔＧ闆r下可用性和分布式數(shù)據(jù)冗余，負(fù)載均衡等有著很大的關(guān)聯(lián)。(3)P:PartitionTolerance分區(qū)容錯(cuò)性分區(qū)容錯(cuò)

4、性和擴(kuò)展性緊密相關(guān)。在分布式應(yīng)用中，可能因?yàn)橐恍┓植际降脑驅(qū)е孪到y(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。好的分區(qū)容錯(cuò)性要求能夠使應(yīng)用雖然是一個(gè)分布式系統(tǒng)，而看上去卻好像是在一個(gè)可以運(yùn)轉(zhuǎn)正常的整體。比如現(xiàn)在的分布式系統(tǒng)中有某一個(gè)或者幾個(gè)機(jī)器宕掉了，其他剩下的機(jī)器還能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)滿足系統(tǒng)需求，這樣就具有好的分區(qū)容錯(cuò)性。3.CAP理論的意義理論的意義隨著互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的飛速發(fā)展，數(shù)據(jù)量與日俱增，傳統(tǒng)的ACID數(shù)據(jù)庫(kù)已經(jīng)不能滿足如此大的海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)了。這個(gè)時(shí)候需要設(shè)計(jì)出好

5、的分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式。而這些分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式受到CAP理論的約束，不可能達(dá)到高一致性，高可用性，高分區(qū)容錯(cuò)性Redis(keyvalue)Scalaris(keyvalue)MemcacheDB(keyvalue)BerkeleyDB(keyvalue)滿足可用性，分區(qū)容忍性的系統(tǒng)，通?？赡軐?duì)一致性要求低一些:Dynamo(keyvalue)Voldemt(keyvalue)TokyoCabi(keyvalue)KAI(keyvalu

6、e)Cassra(columnientedtabular)CouchDB(documentiented)SimpleDB(documentiented)Riak(documentiented)6.CAP的反對(duì)聲音的反對(duì)聲音GuyPardon寫了一篇文章“ACAPSolution(ProvingBrewerWrong)”來(lái)反對(duì)CAP理論。他提出了一個(gè)同時(shí)滿足CAP的解決方案來(lái)反對(duì)Brewer的三者只能取其二的說(shuō)法。他設(shè)計(jì)的系統(tǒng)如下：(1)