CAP与CAP权衡

1. CAP是什么？

   CAP是2000年时被提出，2002年被验证的分布式计算领域的公认定理。该定理的定义是：一个分布式系统最多只能同时满足CAP特性中的两个特性。

   C指Consistency，即数据一致性。

   指数据是在分布式系统中同一时间里的所有数据备份都是一致的。

   例如在如图所示的分布式数据库中，通过代理做负载均衡，把不同用户不同操作请求发送到不同的库上，这些操作所产生的数据影响应该在各库之间保持同步。

   

   A指Availability，即可用性。

   即一个分布式系统在某些节点故障宕机之后，整个集群还能向外提供可靠的数据读写服务。

   就拿上面这个例子来说，有一天，这个数据库集群的B库炸了。但是整个集群还能依靠剩余的库提供稳定的数据读写服务，这就是可用性。

   

   P指Partition tolerance，即分区容错性，也叫分区容忍性。

   先解释一下什么叫分区，两种理解，一种是是整个分布式系统中的数据备份不同步，这样整个系统就被拆成了两个或多个分区，1区该数据备份值为x，2区该数据备份值为y且x≠y。

   第二种是因为节点故障，集群中某个节点损坏，导系统被分割成1区和2区，且两区不能通信。

   而分区容错性就是在出现分区情况的时候，各分区还能各自保证CA特性。

   接着拿这个例子说，出现了分区情况，为了满足分期容错性，保证这两分区还能各自维持CA特性。

   

2. CAP权衡

   显然CAP特性最多只能满足两条在分布式系统中，一定要舍弃一个特性，那么该如何抉择呢。这个时候就要看系统的特点和实际需求而定了。

   例如如果系统是涉及到钱财的，那么大多数情况下，C特性一致性就是不可或缺的，这中情况下就看需求再选择AP特性中的一个，要么不允许数据备份在分布式系统中出现，也就是保证A可用性，舍弃P，不提供分区容忍，一但网络故障，直接终止整个系统服务。或者选择P,提供分区容错，牺牲A可用性，在出现分区时候不提供写操作的服务，等待各节点的备份数据同步之后再提供写服务。

实际情况中分区一般是最容易出现的问题，所以是看情况选择CA特性，常见的如退一步放弃C特性，只要求数据最终一致性。