一期二班 - 吴水金 - 第六课作业

什么是CAP原则？

有别于关系型数据库系统，分布式。数据库存储系统由于其软件和硬件架构的物理特性，都必须遵循CAP原则。CAP原则包含三个方面的特性：

C：一致性（Consistency）

A：可用性（Availability）

P：分区耐受性（Partition tolerance）

一致性

在分布式数据库系统中，一个数据库系统由多台数据库服务器共同对外提供服务，为实现在某台服务器意外宕机的情况下仍能保证系统的高可用，通常会采用主从复制的方式将写人的数据在多台服务器上进行备份。一致性指的是当用户查询某条记录时，所有服务器上关于该记录的数据都是一致的，如果不一致，则不返回数据给用户。

可用性

在一个数据库集群中，如果某个节点或某几个节点宕机，系统仍然能够响应用户正常的读写操作。此特性称为可用性。

分区耐受性

在分布式数据库系统中，数据通过网络进行同步。如果因为网络故障，在有限的时间内无法通过同步保证各服务器节点的数据的一致性，那么此时我们认为数据库系统出现了分区。分区即是说，出现了数据不一致的节点，这些节点可以称为区。在这种情况下，系统要么满足一致性，要么满足可用性，而无法同时都满足。



BASE原则

由于CAP原则的三个特性无法同时满足，因此在设计分布式数据库系统时就必须做出权衡，什么时候该偏向一致性，什么时候该多考虑可用性。BASE原则即是人们在权衡和考量之后在业界较为认可的实现CAP的基本原则。包含三个方面：Basically Available（基本可用），Soft state（软状态），Eventually consistent（最终一致性）。



Basically Available（基本可用）

如果集群中的某台服务器宕机，并不影响系统整体对外提供服务。系统将该服务器处理的请求分摊到其他服务器节点上，这样可能增加其他服务器节点的压力，造成响应时间延长。但是保证系统基本可用。



Soft state（软状态）

即中间状态，由于网络延时，数据库节点之间的同步允许一定的延时，在此期间并不影响系统对外提供服务。



Eventually consistent（最终一致性）

各中从服务器中的数据备份，由于存在同步延时，并不要求各服务器之间实时同步，这也不现实。而经过一系列的同步操作后，系统最终能达到数据一致性。