2.3 CAP理论
如何进行分布式事务控制?CAP理论是分布式事务处理的理论基础,了解了CAP理论有助于我们研究分布式事务的 处理方案。
CAP理论是:分布式系统在设计时只能在一致性(Consistency)、可用性(Availability)、分区容忍性(Partition Tolerance)中满足两种,无法兼顾三种。 通过下图理解CAP理论:
一致性(Consistency):服务A、B、C三个结点都存储了用户数据, 三个结点的数据需要保持同一时刻数据一致 性。
可用性(Availability):服务A、B、C三个结点,其中一个结点宕机不影响整个集群对外提供服务,如果只有服务A结 点,当服务A宕机整个系统将无法提供服务,增加服务B、C是为了保证系统的可用性。 分区容忍性(Partition Tolerance):分区容忍性就是允许系统通过网络协同工作,分区容忍性要解决由于网络分区 导致数据的不完整及无法访问等问题。
分布式系统不可避免的出现了多个系统通过网络协同工作的场景,结点之间难免会出现网络中断、网延延迟等现 象,这种现象一旦出现就导致数据被分散在不同的结点上,这就是网络分区。
分布式系统能否兼顾C、A、P?
在保证分区容忍性的前提下一致性和可用性无法兼顾,如果要提高系统的可用性就要增加多个结点,如果要保证数 据的一致性就要实现每个结点的数据一致,结点越多可用性越好,但是数据一致性越差。
所以,在进行分布式系统设计时,同时满足“一致性”、“可用性”和“分区容忍性”三者是几乎不可能的。 CAP有哪些组合方式? 1、CA:放弃分区容忍性,加强一致性和可用性,关系数据库按照CA进行设计。
2、AP:放弃一致性,加强可用性和分区容忍性,追求最终一致性,很多NoSQL数据库按照AP进行设计。
说明:这里放弃一致性是指放弃强一致性,强一致性就是写入成功立刻要查询出最新数据。追求最终一致性是指允 许暂时的数据不一致,只要最终在用户接受的时间内数据 一致即可。 3、CP:放弃可用性,加强一致性和分区容忍性,一些强一致性要求的系统按CP进行设计,比如跨行转账,一次转 账请求要等待双方银行系统都完成整个事务才算完成。
说明:由于网络问题的存在CP系统可能会出现待等待超时,如果没有处理超时问题则整理系统会出现阻塞。
总结:
在分布式系统设计中AP的应用较多,即保证分区容忍性和可用性,牺牲数据的强一致性(写操作后立刻读取到最 新数据),保证数据最终一致性。比如:订单退款,今日退款成功,明日账户到账,只要在预定的用户可以接受的 时间内退款事务走完即可。
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