当我试图理解CAP中的“Availability”(A)和“Partition tolerance”(P)时,我发现很难理解各种文章的解释。

我有一种感觉,a和P可以同时出现(我知道事实并非如此,这就是我不能理解的原因!)

简单地解释一下,什么是A和P以及它们之间的区别?


当前回答

我觉得任何答案都没有很好地解释分区容忍,所以只是更详细地解释一下CAP定理的意思是:

C:(线性性或强一致性)大致是指

如果操作B在操作A成功完成后启动,则 操作B必须看到系统处于与打开时相同的状态 完成操作A,或更新状态(但绝不是旧状态)。

A:

“系统中非故障[数据库]节点接收到的每个请求 必须导致[非错误]响应”。这对某些人来说是不够的 节点能够处理请求:任何未失败的节点都需要这样做 能够处理它。许多所谓的“高可用性”(即低可用性) 停机时间)系统实际上不符合这个定义 可用性。

P:

分区容忍(命名不当)基本上意味着您 通过可能延迟或中断的异步网络进行通信 消息。互联网和我们所有的数据中心都有这个特性,所以 在这件事上你真的没有选择的余地。

来源:Martin kleppmann的作品

举个例子: 卡桑德拉最多只能是AP系统。但是,如果您将其配置为基于Quorum进行读写,那么它就不会保持CAP可用性(根据CAP定理的定义可用),而只是P系统。

其他回答

我觉得任何答案都没有很好地解释分区容忍,所以只是更详细地解释一下CAP定理的意思是:

C:(线性性或强一致性)大致是指

如果操作B在操作A成功完成后启动,则 操作B必须看到系统处于与打开时相同的状态 完成操作A,或更新状态(但绝不是旧状态)。

A:

“系统中非故障[数据库]节点接收到的每个请求 必须导致[非错误]响应”。这对某些人来说是不够的 节点能够处理请求:任何未失败的节点都需要这样做 能够处理它。许多所谓的“高可用性”(即低可用性) 停机时间)系统实际上不符合这个定义 可用性。

P:

分区容忍(命名不当)基本上意味着您 通过可能延迟或中断的异步网络进行通信 消息。互联网和我们所有的数据中心都有这个特性,所以 在这件事上你真的没有选择的余地。

来源:Martin kleppmann的作品

举个例子: 卡桑德拉最多只能是AP系统。但是,如果您将其配置为基于Quorum进行读写,那么它就不会保持CAP可用性(根据CAP定理的定义可用),而只是P系统。

我将用这里提到的ATM机示例详细解释

CAP定理讨论了一致性和可用性之间的权衡,如果您的分布式系统遭受分区,您必须做出取舍。分布式系统意味着您将数据存储在多个节点中,分区意味着这些节点之间的连接以某种方式断开。

分区是分布式系统中的通信中断 两个节点之间的连接丢失或暂时延迟。分区 容忍度意味着集群必须在任何情况下继续工作 系统节点间通信中断次数。

假设我们有一家小银行,只有两台自动取款机。客户可以存、取、查余额。你必须确保余额不会低于零。这些atm机之间的连接可以通过三种方式断开

1-您要使用的ATM机不能用。你刚刚放了个坏了的牌子

2-你要用的ATM机在工作,但另一台不能工作

3-他们都在工作,但有一个网络问题,他们无法相互沟通。

这个分布式系统正在遭受分区,我们需要在可用性和一致性之间做出选择:

如果银行选择一致的设计,自动柜员机将不会处理您的请求,因为它无法更新另一台自动柜员机中的余额。 如果银行选择了可用性,你的ATM会处理请求,跟踪发生了什么,然后当连接建立时,它只是告诉其他ATM发生了什么,但余额同时会不一致。

将P与C和A等同看待是一个错误,而C、A、P之间的“三选二”概念是具有误导性的。我解释CAP定理的简洁方式是,“在分布式数据存储中,在网络分区时,你必须在一致性或可用性中选择一个,并且不能两者兼得”。新的NoSQL系统正试图关注可用性,而传统的ACID数据库则更关注一致性。

你真的不能选择CA,网络分区不是任何人都想要的,它只是分布式系统的一个不受欢迎的现实,网络可能会失败。问题是,当这种情况发生时,你如何权衡你的应用程序。第一个提出这个术语的人的这篇文章似乎很清楚地解释了这一点。

根据上图C是断开的,但A,B, D可以继续工作。现在我们可以调用系统部分工作(分区容忍)。

假设一个特定的事务只需要a、B和d,系统可以执行它而不会产生任何不一致。

但是当C必须参与一个特定的事务时,系统可以以两种方式执行。

1.由于C不可用,A可以拒绝用户请求。

So the system has Partition-Tolerance and consistency (P,C).
But no availability, because of the rejection.

2.A可以将C接收到的消息保存在A的本地内存中,并在C连接回来时传输。

So the system has Partition-Tolerance and availability (P,A).
But no consistency.because C has not updated.

理解CAP定理的简单方法:

In case of network partition, one needs to choose between perfect availability and perfect consistency. Picking consistency means not being able to answer a client's query as the system cannot guarantee to return the most recent write. This sacrifices availability. Picking availability means being able to respond to a client's request but the system cannot guarantee consistency, i.e., the most recent value written. Available systems provide the best possible answer under the given circumstance.

这个解释来自这篇优秀的文章。希望能有所帮助。