✨五分钟理解CAP理论✨


前言

分布式数据存储系统 中,有一个绕不开的理论模型,叫做CAP 定理,又称为布鲁尔定理 ,由计算机科学家Eric Brewer 提出,本文将以最简单的例子来说明CAP 定理的理论模型,最多只花你五分钟。

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。

相关推荐
nihui12320 分钟前
微服务解决方案 netflix与alibaba哪个好?
微服务·云原生·架构
重学一遍26 分钟前
深啃项目第四篇-kafka
分布式·kafka
小北方城市网1 小时前
Spring Security 认证授权实战(JWT 版):从基础配置到权限精细化控制
java·运维·python·微服务·排序算法·数据库架构
利刃大大1 小时前
【RabbitMQ】延迟队列 && 事务 && 消息分发
分布式·消息队列·rabbitmq·队列
+VX:Fegn08952 小时前
计算机毕业设计|基于springboot + vue校园跑腿系统(源码+数据库+文档)
数据库·vue.js·spring boot·后端·课程设计
VX:Fegn08952 小时前
计算机毕业设计|基于springboot + vue在线考试系统(源码+数据库+文档)
数据库·vue.js·spring boot·后端·课程设计
且去填词3 小时前
Go 内存分配器(TCMalloc):栈与堆的分配策略
开发语言·后端·面试·golang
rchmin3 小时前
分布式事务一致性方案介绍
分布式
天草二十六_简村人3 小时前
ES索引检索课程名称时,同时支持模糊搜索和精准搜索
大数据·后端·elasticsearch·搜索引擎·全文检索
天若有情6733 小时前
详解Two Pair函数:「一次握手,一次挥手」,让函数调用更严谨、更安全
网络·c++·后端·安全·设计