week6 作业 1



• 请简述 CAP 原理（以下内容来源于网络）。



说到CAP原理，就不得不提分布式系统，CAP原理也称CAP原则，是分布式系统的三个指标，指在一个分布式系统中，一致性（Consistency）、可用性（Availability）、分区容错性（Partition tolerance）。CAP原则值得是这三个要素最多只能同时实现两点，不能做到三者兼顾.

一致性：在分布式系统中，所有节点在同一时刻的数据完全一致，可以理解为在某条记录发生更新后，再去读这条记录时，必须返回修改后的记录；

可用性：在整个系统中一部分节点发生故障后，系统整体还能响应客户端的读写请求，即系统只要收到用户的请求，服务器就必须给出响应。

分区容错性：大多数的分布式系统都分布在多个子网络，每个子网络就叫做一个区。分区容错的意思是，以实际效果而言，区间通信可能失败，分区相当于对通信的时限要求。系统如果不能在时限内达成数据一致性，就意味着发生了分区，必须就当前操作在C和A之间做出选择。



CAP理论得精髓就是说在分布式存储系统中，最多只能实现上面的两点。而由于网络硬件肯定会出现延迟丢包等问题，所以分区容错性是我们必须需要实现的。所以我们只能在一致性和可用性之间进行权衡。



为什么一致性和可用性不能同时成立？

假设某个系统中有两个节点V1和V2，如果要保证V1的一致性，那么V2必须在写操作时，锁定V1的读操作和写操作，只有在数据同步后，才能重新开放读写，锁定期间，V1不能读写，不满足可用性；

如果要保证V1的可用性，那就不能锁定V1，所以一致性也不成立。



综上所述，V1无法同时做到一致性和可用性。系统设计时只能选择一个目标。如果追求一致性，那么无法保证所有节点的可用性；如果追求所有节点的可用性，那就没法做到一致性。