架构师训练营第 0 期第 6 周作业

作业一：

下面两题，至少选做一题

• 请简述 CAP 原理。

• 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）。



请简述 CAP 原理。



CAP 定理（CAP theorem）又被称作布鲁尔定理（Brewer's theorem），是加州大学伯克利分校的计算机科学家埃里克·布鲁尔（Eric Brewer）在 2000 年的 ACM PODC 上提出的一个猜想。2002 年，麻省理工学院的赛斯·吉尔伯特（Seth Gilbert）和南希·林奇（Nancy Lynch）发表了布鲁尔猜想的证明，使之成为分布式计算领域公认的一个定理。对于设计分布式系统的架构师来说，CAP 是必须掌握的理论。



在一个分布式系统（指互相连接并共享数据的节点的集合）中，当涉及读写操作时，只能保证一致性（Consistence）、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。



1. 一致性（Consistency）

对某个指定的客户端来说，读操作保证能够返回最新的写操作结果。



1. 可用性（Availability）

非故障的节点在合理的时间内返回合理的响应（不是错误和超时的响应）。



1. 分区容忍性（Partition Tolerance）

当出现网络分区后，系统能够继续“履行职责”。



虽然 CAP 理论定义是三个要素中只能取两个，但放到分布式环境下来思考，我们会发现必须选择 P（分区容忍）要素，因为网络本身无法做到 100% 可靠，有可能出故障，所以分区是一个必然的现象。如果我们选择了 CA 而放弃了 P，那么当发生分区现象时，为了保证 C，系统需要禁止写入，当有写入请求时，系统返回 error（例如，当前系统不允许写入），这又和 A 冲突了，因为 A 要求返回 no error 和 no timeout。因此，分布式系统理论上不可能选择 CA 架构，只能选择 CP 或者 AP 架构。



来自极客时间课程：李运华老师《从0开始学架构》“22 | 想成为架构师，你必须知道CAP理论”

作业二：

根据当周学习情况，完成一篇学习总结。



本周主要内容。

• 分布式数据库

• NoSQL

• 分布式一致ZooKeeper

• 搜索引擎

• Doris – 海量 KV Engine