redis总结(一)--cap原理和base

清疚 2022-04-13 14:41 241阅读 0赞

# 1cap原理 #

## 1.1来自[http://www.ruanyifeng.com/blog/2018/07/cap.html][http_www.ruanyifeng.com_blog_2018_07_cap.html]的解释 ##

###    1.1.1先看 Partition tolerance，中文叫做"分区容错"。 ###

大多数分布式系统都分布在多个子网络。每个子网络就叫做一个区（partition）。分区容错的意思是，区间通信可能失败。比如，一台服务器放在中国，另一台服务器放在美国，这就是两个区，它们之间可能无法通信。

![bg2018071601.png][]

上图中，G1 和 G2 是两台跨区的服务器。G1 向 G2 发送一条消息，G2 可能无法收到。系统设计的时候，必须考虑到这种情况。

一般来说，分区容错无法避免，因此可以认为 CAP 的 P 总是成立。CAP 定理告诉我们，剩下的 C 和 A 无法同时做到。

来自百度解释：分区容错性（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（具体网址[https://baike.baidu.com/item/CAP%E5%8E%9F%E5%88%99/5712863?fr=aladdin][https_baike.baidu.com_item_CAP_E5_8E_9F_E5_88_99_5712863_fr_aladdin]）

### 1.1.2Consistency ###

Consistency 中文叫做"一致性"。意思是，写操作之后的读操作，必须返回该值。举例来说，某条记录是 v0，用户向 G1 发起一个写操作，将其改为 v1。

接下来，用户的读操作就会得到 v1。这就叫一致性。

问题是，用户有可能向 G2 发起读操作，由于 G2 的值没有发生变化，因此返回的是 v0。G1 和 G2 读操作的结果不一致，这就不满足一致性了

为了让 G2 也能变为 v1，就要在 G1 写操作的时候，让 G1 向 G2 发送一条消息，要求 G2 也改成 v1。

这样的话，用户向 G2 发起读操作，也能得到 v1。

来自百度解释：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）（具体网址[https://baike.baidu.com/item/CAP%E5%8E%9F%E5%88%99/5712863?fr=aladdin][https_baike.baidu.com_item_CAP_E5_8E_9F_E5_88_99_5712863_fr_aladdin]）

###   1.1.3可用性 ###

Availability 中文叫做"可用性"，意思是只要收到用户的请求，服务器就必须给出回应。

用户可以选择向 G1 或 G2 发起读操作。不管是哪台服务器，只要收到请求，就必须告诉用户，到底是 v0 还是 v1，否则就不满足可用性。

来自百度解释：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）（具体网址[https://baike.baidu.com/item/CAP%E5%8E%9F%E5%88%99/5712863?fr=aladdin][https_baike.baidu.com_item_CAP_E5_8E_9F_E5_88_99_5712863_fr_aladdin]）

###   1.1.4Consistency 和 Availability 的矛盾 ###

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）。

如果保证 G2 的一致性，那么 G1 必须在写操作时，锁定 G2 的读操作和写操作。只有数据同步后，才能重新开放读写。锁定期间，G2 不能读写，没有可用性不。

如果保证 G2 的可用性，那么势必不能锁定 G2，所以一致性不成立。

综上所述，G2 无法同时做到一致性和可用性。系统设计时只能选择一个目标。如果追求一致性，那么无法保证所有节点的可用性；如果追求所有节点的可用性，那就没法做到一致性。

# 2BASE #

BASE就是为了解决关系数据库强一致性引起的问题而引起的可用性降低而提出的解决方案。

BASE是下面三个术语的缩写：

*  基本可用（Basically Available）
 *  软状态（Soft state）
 *  最终一致（Eventually consistent）

1.  目前最快的KV数据库,10W次/S, 满足了高可用性。
2.  Redis的k-v上的v可以是普通的值（基本操作：get/set/del） v可以是数值（除了基本操作之外还可以支持数值的计算） v可以是数据结构比如基于链表存储的双向循环list（除了基本操作之外还可以支持数值的计算，可以实现list的二头pop,push）。如果v是list，可以使用redis实现一个消息队列。如果v是set,可以基于redis实现一个tag系统。与mongodb不同的地方是后者的v可以支持文档，比如按照json的结构存储。redis也可以对存入的Key-Value设置expire时间。
3.  Redis的v的最大远远超过memcache。这也是实现消息队列的一个前提

[http_www.ruanyifeng.com_blog_2018_07_cap.html]: http://www.ruanyifeng.com/blog/2018/07/cap.html
[bg2018071601.png]: /images/20220413/5266861b73b14d239278f688872bcd47.png
[https_baike.baidu.com_item_CAP_E5_8E_9F_E5_88_99_5712863_fr_aladdin]: https://baike.baidu.com/item/CAP%E5%8E%9F%E5%88%99/5712863?fr=aladdin