分布式数据库CAP原理学习分享

一、CAP定理的引入

在过去，因为信息处理的业务量不大，所以信息系统使用单机版数据库已足够满足应用需求，该架构简单描述为：一台服务器或小型机部署数据库系统软件，一台磁盘阵列上作为存储系统用来存储数据库系统产生的格式化的数据文件，为了保障高可用能力，一般会部署两台数据库服务器，见以下示意图：

单机版数据库系统在两台服务器上部署两套，一套为主数据库系统，另一个为备数据库系统，备数据库系统不工作，上层的应用系统通过主数据库系统来访问和处理数据，主备两套数据库系统之间通过心跳检测技术探测对方的工作状态，一旦主数据库系统不工作，那么备数据库系统立刻启动，替代主数据库系统对应用系统提供数据库服务。

随着大数据时代、移动互联网业务的兴起，信息系统要处理的业务量呈现爆炸式的增长，主要体现在数据处理业务的数量增大，存储的数据量增多以及处理性能要求增快，传统单机版的数据库系统就很难支撑如此之大的业务量了，出现了瓶颈，所以分布式数据库技术就出现了，它巧妙的把单机版的数据库系统通过软件组成一套集群，把存储的数据按照一定的规则打撒到集群中各个数据库系统来存储，同时上层的应用提交过来的业务处理请求也分散到集群的各个数据库系统上来处理，那么就可以承载更大的数据量存储和更多的业务处理，并且能通过增加数据库节点数量来提升数据库集群的处理能力，满足未来业务增长的需求，如下图所示，由多台数据库系统组成集群，来支撑更大的业务量和更多的存储量。

但是分布式数据库系统的每个数据库节点上所存储的只是完整数据的一部分，如果这台机器不工作了或者磁盘坏掉，就会出现不能提供服务或者数据丢失的情况，因此，为了保障系统的可用性和容错能力，对每节点存储的数据要在集群两外两台节点上有相同的副本存储，这样