官方文档：https://cassandra.apache.org/doc/latest/ Amazon Dynamo 数据库：https://zhuanlan.zhihu.com/p/98640498 使用 Gossip 协议 AP 模型

高性能

Cassandra 写数据时，会先写入 Commit Log，然后再写入内存中的 Memtable，超过容量或者定时同步内存数据到磁盘的 SSTable，并定期异步对 SSTable 做数据合并，以减少数据读取时的查询时间。

  • 写操作只涉及到顺序写入和内存操作，所以非常快。
  • 读操作像 Level DB 一样，数据分层存储，将热点数据放到 Memtable 和相对较小的 SSTable 中，所以也很快

部署结构：

数据分片+复制

去中心化，P2P，所有节点组成一个环
使用令牌环的一致性哈希算法

  • 将每个节点映射到连续哈希环上的一个或多个令牌
  • 然后沿一个方向“遍历”环来定义所有权，类似于 Chord 算法
  • 复制因子 RF(Replication factor) 为 Replicas 的数量**

例子：RF = 3
Cassandra - 图1
令牌不平衡：

  • 虚拟节点：vnode (官方叫令牌 token)
  • 一个物理节点 n 会对应多个虚拟节点 t
  • 2.x 中，虚拟节点的排列是随机的

缺点：

  • 如果 replicas 的虚拟节点，全部都是映射到同一个物理节点，那么 down 掉后数据就丢失了
  • 集群范围的维护操作通常会变慢
  • 跨令牌范围的操作性能可能会收到影响

3.x + 后，分配器可以智能的选择令牌，从而使环达到最佳平衡，同时每个物理节点所需要的令牌数量要少得多。

  • 分配器会将 replicas 自动复制到独立的物理节点上

Cassandra - 图2

节点类型：

  • coordinator：协调者节点，没有目标数据
    • 计算和转发客户端的请求，到目标的副本节点上
  • replica：副本节点，保存了目标数据，会有多个副本节点

    复制策略：

    TODO

一致性级别：

写和读可以分别指定

  • ONE：一个 replica 节点响应成功
    • TWO、THREE
    • LOCAL_ONE：本地数据中心，一个 replica 节点响应。可以保证读取请求不会发到其他数据中心
  • QUORUM：半数 replica 节点响应
    • LOCAL_QUORUM：本地数据中心的半数 replica 节点响应
    • EACH_QUORUM：每个数据中心的半数 replica 节点响应
  • ALL：所有 replica 节点响应
  • ANY：
    • 一个 replica 节点响应，或者 coordinator 节点保存一个记录，如果保存成功，则响应
    • coordinator 稍后会尝试运行这个记录，并将变化发送给 replicas
    • 这个级别只适用于写操作

Snitch：

https://cassandra.apache.org/doc/latest/operating/snitch.html#snitch