-----------------------------------------------------入巷间吃汤面 笑看窗边飞雪.


目录:

  1. 什么是 CAP 定理
  2. 为什么只能 3 选 2
  3. 能不能解决 3 选 2 的问题
  4. 引用

1. 什么是 CAP 定理

2000 年的时候,Eric Brewer 教授提出了 CAP 猜想,2年后,被 Seth Gilbert 和 Nancy Lynch 从理论上证明了猜想的可能性,从此,CAP 理论正式在学术上成为了分布式计算领域的公认定理。并深深的影响了分布式计算的发展。

CAP 理论告诉我们,一个分布式系统不可能同时满足一致性(C:Consistency),可用性(A: Availability)和分区容错性(P:Partition tolerance)这三个基本需求,最多只能同时满足其中的2个。

选项 描述
C(Consistence) 一致性,指数据在多个副本之间能够保持一致的特性(严格的一致性)。
A(Availability) 可用性,指系统提供的服务必须一直处于可用的状态,每次请求都能获取到非错的响应——但是不保证获取的数据为最新数据。
P(Network partitioning 分区容错性,分布式系统在遇到任何网络分区故障的时候,仍然能够对外提供满足一致性和可用性的服务,除非整个网络环境都发生了故障。

什么是分区?

在分布式系统中,不同的节点分布在不同的子网络中,由于一些特殊的原因,这些子节点之间出现了网络不通的状态,但他们的内部子网络是正常的。从而导致了整个系统的环境被切分成了若干个孤立的区域。这就是分区。

2. 为什么只能 3 选 2

为什么只能 3 选 2?

首先问,能不能同时满足这三个条件?

假设有一个系统如下:

整个系统由两个节点配合组成,之间通过网络通信,当节点 A 进行更新数据库操作的时候,需要同时更新节点 B 的数据库(这是一个原子的操作)。

上面这个系统怎么满足 CAP 呢?C:当节点A更新的时候,节点B也要更新,A:必须保证两个节点都是可用的,P:当节点 A,B 出现了网络分区,必须保证对外可用。

可见,根本完成不了,只要出现了网络分区,A 就无法满足,因为节点 A 根本连接不上节点 B。如果强行满足 C 原子性,就必须停止服务运行,从而放弃可用性 C。

所以,最多满足两个条件:

组 合 分析结果
CA 满足原子和可用,放弃分区容错。说白了,就是一个整体的应用。
CP 满足原子和分区容错,也就是说,要放弃可用。当系统被分区,为了保证原子性,必须放弃可用性,让服务停用。
AP 满足可用性和分区容错,当出现分区,同时为了保证可用性,必须让节点继续对外服务,这样必然导致失去原子性。

3. 能不能解决 3 选 2 的问题

难道真的没有办法解决这个问题吗?

CAP 理论已经提出了 13 年,也许可以做些改变。

仔细想想,分区是百分之百出现的吗?如果不出现分区,那么就能够同时满足 CAP。如果出现了分区,可以根据策略进行调整。比如 C 不必使用那么强的一致性,可以先将数据存起来,稍后再更新,实现所谓的 “最终一致性”。

这个思路又是一个庞大的问题,同时也引出了第二个理论 Base 理论,我们将在后面的文章中详细介绍。

4. 引用

  1. 《从 Paxos 到 Zookeeper —— 分布式一致性原理实践》倪超
  2. CAP理论十二年回顾:"规则"变了
  3. 维基百科CAP定理

分布式理论 之 CAP 定理的更多相关文章

  1. 分布式理论(一) —— CAP 定理

    目录: 什么是 CAP 定理 为什么只能 3 选 2 能不能解决 3 选 2 的问题 引用 1. 什么是 CAP 定理 2000 年的时候,Eric Brewer 教授提出了 CAP 猜想,2年后,被 ...

  2. 分布式理论: CAP、BASE (转)

    分布式系统的CAP理论是由Eric Brewer于1999年首先提出的,又被称作布鲁尔定理(Brewer's theorem),CAP是对Consistency(一致性).Availability(可 ...

  3. 分布式理论(二)——Base 理论

    前言 在前文 分布式理论(一) -- CAP 定理 中,我们说,CAP 不可能同时满足,而分区容错是对于分布式系统而言,是必须的.最后,我们说,如果系统能够同时实现 CAP 是再好不过的了,所以出现了 ...

  4. 佳文分享:CAP定理

    1976年6月4号,周5,在远离音乐会大厅的一个楼上的房间内,在位于Manchester的Lesser Free Trade Hall ,Sex Pistols 乐队(注:Sex Pistols的经理 ...

  5. 分布式基础理论之CAP 和BASE

    前言 本文聊聊 CAP 定理和 BASE 理论. CAP 定理 C:一致性(Consistency) 数据的强一致性.希望分布式系统只读到最新写入的数据 A:可用性(Availability) 分布式 ...

  6. 【分布式】1、CAP原则(CAP定理)、BASE理论

    CAP原则又称CAP定理,指的是在一个分布式系统中, Consistency(一致性). Availability(可用性).Partition tolerance(分区容错性),三者不可得兼. CA ...

  7. 关于分布式存储系统中-CAP原则(CAP定理)与BASE理论比较

    CAP原则又称CAP定理,指的是在一个分布式系统中, Consistency(一致性). Availability(可用性).Partition tolerance(分区容错性),三者不可得兼. CA ...

  8. CAP定理与BASE理论

    1. CAP定理 C:Consistency,一致性 A:Availability,可用性 P:Partition tolerance,分区容错性 CAP定理,指的是在一个分布式系统中,一致性.可用性 ...

  9. 分布式理论——从ACID到CAP再到BASE

    在传统的数据中,有ACID四大原则,在分布式中也有对应的CAP理论和BASE理论,这些都是分布式理论的基础. 更多内容参考:大数据学习之路 ACID ACID分别是Atomicity 原子性.Cons ...

随机推荐

  1. Java开源生鲜电商平台-账单模块的设计与架构(源码可下载)

    Java开源生鲜电商平台-账单模块的设计与架构(源码可下载) 补充说明:Java开源生鲜电商平台-账单模块的设计与架构,即用户的账单形成过程. 由于系统存在一个押账功能的需求,(何为押账,就是形成公司 ...

  2. linux安装vsftpd服务器

    最近看到python的网络编程,看到用python写ftp客户端的小项目,打算着手连连.为了模仿真实环境,我并没有在本机上开个ftp服务器,选择了在虚拟机中的linux中做ftp服务器,我选择了vsf ...

  3. Java集合类的详解与应用

    Java集合类的详解与应用 集合简介: 1.定义:可以同时存储不同类型的数据 他的存储空间会随着数据的增大而增大 2.缺点:只能存储引用数据类型 3.优点:更加合理的利用空间,封装了更多的方法,用起来 ...

  4. MySQL大量数据入库的性能比较

    单位IM改版了用户聊天内容要存放在数据库. 一般JAVA Insert MySQL有如下几种方式1.自动提交Insert2.事务提交Insert3.批量提交4.使用Load File接口 模拟表结构如 ...

  5. python 工具安装

    1. whl文件的安装:pip install 文件名.whl 2. 压缩包中有setup.py的安装:python setup.py install 3. 利用anaconda下载安装:conda ...

  6. 多线程统计次数问题:即count++

    场景:日志需要统计每天数据上传的次数和上传的数据量. 如果是单线程可以使用简单的int count = 0:count++,但很多情况都是多线程环境所以就不能单纯的使用count++了!!! 多线程环 ...

  7. springMVC框架在js中使用window.location.href请求url时IE不兼容问题解决

    是使用springMVC框架时,有时候需要在js中使用window.location.href来请求url,比如下面的路径: window.location.href = 'forecast/down ...

  8. 关于Kafka __consumer_offests的讨论

    众所周知,__consumer__offsets是一个内部topic,对用户而言是透明的,除了它的数据文件以及偶尔在日志中出现这两点之外,用户一般是感觉不到这个topic的.不过我们的确知道它保存的是 ...

  9. JUC中AQS简介

    AQS,在java.util.concurrent.locks包中,AbstractQueuedSynchronizer这个类是并发包中的核心,了解其他类之前,需要先弄清楚AQS.在JUC的很多类中都 ...

  10. BZOJ_3993_[SDOI2015]星际战争_二分+网络流

    BZOJ_3993_[SDOI2015]星际战争_二分+网络流 Description 3333年,在银河系的某星球上,X军团和Y军团正在激烈地作战.在战斗的某一阶段,Y军团一共派遣了N个巨型机器人进 ...