网站开发工程师就业前景,免费企业网站模板,漳州建设网站,交互型网站CAP定理介绍
CAP 定理指的是在一个分布式系统中#xff0c;Consistency#xff08;一致性#xff09;、 Availability#xff08;可用性#xff09;、Partition tolerance#xff08;分区容错性#xff09;#xff0c;三者不可兼得。 通俗来说#xff1a; 一致性Consistency一致性、 Availability可用性、Partition tolerance分区容错性三者不可兼得。 通俗来说 一致性C当系统数据发生更新操作后各个主机中的数据仍然处于一致的状态。 可用性A对于用户的每一个请求系统总是可以在有限的时间内对用户做出响应。 分区容错性P分布式系统在遇到任何网络分区故障时仍能够保证对外提供满足一致性或可用性的服务。 对于分布式系统来说网络环境是相对不可控制的出现网络分区是不可避免的。网络分区的出现很可能就会带来脑裂问题例如机房之间的网络通信出现故障这就会导致集群分裂成两个或多个它们都认为只有自己没有崩溃都可以独立运行。对于zk这分布式协调系统来说数据的一致性是基本的要求它需要保证在任何时刻访问都能得到一致性的数据结果所以分区容错性是需要保证的。zk默认是通过“过半机制”防止脑裂的。
不难发现一致性和可用性是不能同时保证的。原因数据同步是需要时间的在同步的期间若允许client访问则client从不同节点读取到的数据就可能是不同的牺牲了一致性保证了可用性。若不允许client访问则client在同步期间无法获取服务但是在同步后无论访问哪个节点读取的数据都会是一样的牺牲了可用性从而保证一致性。 网络分区是指在分布式系统中由于网络故障、节点故障等原因导致集群中的节点被分割成多个独立的子集每个子集之间无法进行通信的现象。网络分区会导致分布式系统的可用性和一致性受到影响因此需要采取一定的措施来避免或解决网络分区问题。 BASE 理论
BASE 是 Basically Available基本可用、Soft state软状态和 Eventually consistent最终一致性三个短语的简写BASE 是对 CAP 中一致性和可用性权衡的结果其来源于对大规模互联网系统分布式实践的结论是基于 CAP 定理逐步演化而来的。
BASE 理论的核心思想是即使无法做到强一致性但每个系统都可以根据自身的业务特点采用适当的方式来使系统达到最终一致性。
1.基本可用分布式系统出现不可预知故障的时候允许损失部分可用性。体现在响应时间上的损失 和 功能上的损失服务降级。
2.软状态允许系统数据存在的中间状态并认为该中间状态的存在不会影响系统的整体可用性。例如允许zk之间的数据同步存在一定的数据延迟。
3.最终一致性强调所有的数据副本在经过一段时间后最终能够达到一个一致性的状态。
从zk的角度谈cp
在zk集群中leader节点宕机后整个集群会有一段时间是不能被访问的后面又可以访问了。在这段不可访问的时间内zk集群是在做leader选举期间是不接受客户端的读写操作的。也可以这么理解在leader选举期间zk集群是处于瘫痪期间的同步完毕后读取到的数据是一致性的数据。满足了一致性牺牲了一定的可用性。
分布式一致性
通俗来说分布式事务是将多个操作组成一个事务来完成并且这多个操作要么一起成功要么一起失败。这个很有名的一个处理分布式事务的组件就是阿里的seats。一般分布式一致性是由分布式事务实现的需要保证客户端从分布式系统中的每一个server节点获取的数据在某一段时间是可以保证是一致的最终一致性。
2PC算法每一个server对本地事务的确认需要经历两个阶段prepare阶段和commit阶段。在MySQL中通过2pc保证Redo和Binlog的保持一致。1当事务提交时InnoDB存储引擎进行prepare操作将数据写入到binglog日志中。2InnoDB存储引擎将事务写入到Redo Log文件中。在seata的事务模式中XAATTCC都是2PC的。
3PC算法在2PC的基础上新增一个Accept阶段提交指令阶段。该阶段主要是事务协调者TC向资源管理者RM发送accept指令RM收到指令后判断是否可以完成自己的事物并且将判断结果给TC。
Paxos算法该算法要解决的问题是在分布式系统中如何就某个决议达成一致。ZABZookeeper Atomic Broadcast协议是Paxos算法的一种工业实现。在zookeeper中使用一个单一主进程来接收并处理客户端的所有请求写请求,当数据发生变更ZAB采用原子广播协议以事务提案 Proposal 的形式广播到所有的副本进程上并且为每一个事务分配一个全局递增的编号Xid. 客户端连接到一个z k集群后如果是读请求,那么当前节点就会根据自己保存的数据对其进行相应数据返回。如果是写请求并且不是leader节点那么当前节点就会首先将请求转发给leader节点leader节点以提案的方式广播该写操作只有超过过半的节点同意该写操作该写请求才会被提交然后leader广播给所有的follower节点通知它们同步数据。
