参考:CAP原则
参考:CAP 定理的含义
参考:接口幂等实现方案
参考:如何保证微服务接口的幂等性
参考:Paxos算法原理和过程解析
文章目录
1.CAP原则
指的是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 原则指的是,这三个要素最多只能同时实现两点,不可能三者兼顾。
- 一致性(C):在分布式系统中的所有数据备份,在同一时刻是否同样的值。(等同于所有节点访问同一份最新的数据副本)
- 可用性(A):在集群中一部分节点故障后,集群整体是否还能响应客户端的读写请求。(对数据更新具备高可用性)
- 分区容忍性(P):以实际效果而言,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的情况,必须就当前操作在C和A之间做出选择。
果在某个分布式系统中数据无副本, 那么系统必然满足强一致性条件, 因为只有独一数据,不会出现数据不一致的情况,此时C和P两要素具备,但是如果系统发生了网络分区状况或者宕机,必然导致某些数据不可以访问,此时可用性条件就不能被满足,即在此情况下获得了CP系统,但是CAP不可同时满足.
一致性和可用性,为什么不可能同时成立?答案很简单,因为可能通信失败(即出现分区容错)。
2.BASE原则
BASE是Basically Available(基本可用)、**Soft state(软状态)和Eventually consistent(最终一致性)**三个短语的简写。
BASE是对CAP中一致性和可用性权衡的结果,其来源于对大规模互联网系统分布式实践的结论,是基于CAP定理逐步演化而来的,其核心思想是即使无法做到强一致性(Strong consistency),但每个应用都可以根据自身的业务特点,采用适当的方式来使系统达到最终一致性(Eventual consistency)。接下来我们着重对BASE中的三要素进行详细讲解。基本可用:指分布式系统在出现不可预知故障的时候,允许损失部分可用性。
以下两个就是“基本可用”的典型例子:
响应时间上的损失:正常情况下,一个在线搜索引擎需要0.5秒内返回给用户相应的查询结果,但由于出现异常(比如系统部分机房发生断电或断网故障),查询结果的响应时间增加到了1~2秒。
功能上的损失:正常情况下,在一个电子商务网站上进行购物,消费者几乎能够顺利地完成每一笔订单,但是在一些节日大促购物高峰的时候,由于消费者的购物行为激增,为了保护购物系统的稳定性,部分消费者可能会被引导到一个降级页面。
弱状态:也称为软状态,和硬状态相对,是指允许系统中的数据存在中间状态,并认为该中间状态的存在不会影响系统的整体可用性,即允许系统在不同节点的数据副本之间进行数据同步的过程存在延时。
最终一致性:强调的是系统中所有的数据副本,在经过一段时间的同步后,最终能够达到一个一致的状态。因此,最终一致性的本质是需要系统保证最终数据能够达到一致,而不需要实时保证系统数据的强一致性。
3.理解RPC框架
4.接口幂等
参考:如何实现接口幂等
5.消息中间件
6.分布式事务
7.Dubbo 的实现原理
8.zookeeper实现原理
9.分布式锁的实现
参考:Redis实现分布式锁(网上资料整理)
参考:Zookeeper(网上资料整理)
10.理解微服务和SOA
11.Session 分布式方案

本文深入探讨了分布式系统中的CAP原则,即一致性、可用性和分区容错性之间的权衡,以及BASE原则,即基本可用、软状态和最终一致性的概念。通过理解这些原则,读者可以更好地设计和评估分布式系统的性能。
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