作业1：请简述 CAP 原理

定义



在一个分布式系统（指系统中的节点互相连接并共享数据）中，当涉及读写操作时，只能保证一致性 (Consistency)、可用性 (Availability)、分区容错性 (Partition Tolerance)三者中的两个，另外一个必须被牺牲。



• 一致性：CAP中的C和ACID 中的C不是一个含义，ACID 中的C是指数据库中的数据满足一定的约束条件。而CAP中的C是指线性一致性，即：客户端向系统写入什么，那么读出来的也会是什么。也就是要保证客户端读取到的数据一定是上次写入的最新数据。

• 可用性：指系统中的部分节点出现故障后，系统能否还能对外提供完全可用的服务；

• 分区容错性：指是否允许系统中的节点之间无法通信，也就是无法互相连接；



适用场景



那么什么样的分布式系统是节点之间互联并共享数据呢？



典型的场景就是数据库的主从集群，一个数据库集群有一个主，多个从，主从之间会进行数据复制。所以适用于CAP原理。



那么如果我现在是一个Redis的集群，集群中每台机器存储不同的数据，集群中每台机器不需要复制和传递数据，那么就不属于CAP原理的讨论范围。同理，如果是A,B两个不同的业务系统，比如招行账号A给工行账号B转账100元，由于招行和工行是两个不同的业务系统，业务上隔离，且他们之间也没有共享的数据，从而也不属于CAP原理的讨论范围。



作业2

针对 Doris 案例，请用 UML 时序图描述 Doris 临时失效的处理过程

（包括判断系统进入临时失效状态，临时失效中的读写过程，失效恢复过程）。



作为海量分布式KV存储系统,常见故障分为三类:

1) 瞬时故障. 瞬间秒级恢复,一般指网络中断, 内存垃圾回收或者线程忙导致停止数据访问等.

2) 临时故障.网卡,交换机,内存损坏,CPU过热等硬件原因,这种情况一般需要人工干预,恢复时间一般在几十分钟到几小时内不等.

3) 永久故障. 硬盘损坏,数据损坏丢失.



针对临时故障, 分为以下几个阶段:

1) 判定故障, 主要经历为应用层-->存储服务器A--->失败, 然后根据设定好的重试机制进行重连, 如果仍然失败, 则应用层--->管理中心请求仲裁--->发送心跳到存储服务器A---如果请求通讯超时,此时判定存储服务器A为故障,进行系统内广播,告知不要再请求到这个服务器,并通知相关人员人工介入干预. UML图如下:





2) 失效期内的读写: 临时故障失效期内, 将数据写到正常的存储服务器,同时记录日志文件到备份服务器,待故障恢复后进行同步. 读取数据服务只从正常存储服务器读. 具体UML图如下:



3)恢复故障期间的读写:正常启动后,备份服务器将数据同步到故障恢复的节点服务器中,此时,读取服务,仍然从正常服务器中读取,待恢复同步完毕,写数据服务,可以和以前一样,同时写两份,一份到正常服务器,一份到故障恢复的节点中. UML见下图: