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学习Cassandra

可调节的一致性

1一致性指一行数据的所有replica是否最新和同步。Cassandra扩展了最终一致性的概念,对一个读或者写操作,所谓可调节的一致性的概念,指发起请求的客户端,可以通过consistency level参数,指定本次请求,需要的一致性。

写操作的Consistency Level

写操作的consistency level指定了写操作在通知客户端请求成功之前,必须确保已经成功完成写操作的replica的数量。

级别 描述 用法
ANY 任意一个节点写操作已经成功。如果所有的replica节点都挂了,写操作还是可以在记录一个hinted handoff事件之后,返回成功。如果所有的replica节点都挂了,写入的数据,在挂掉的replica节点恢复之前,读不到。 最小的延时等待,并且确保写请求不会失败。相对于其他级别提供最低的一致性和最高的可用性。
ALL 写操作必须将指定行的数据写到所有replica节点的commit log和memtable。 相对于其他级别提供最高的一致性和最低的可用性。
EACH_QUORUM 写操作必须将指定行的数据写到每个数据中心的quorum数量的replica节点的commit log和memtable。 用于多数据中心集群严格的保证相同级别的一致性。例如,如果你希望,当一个数据中心挂掉了,或者不能满足quorum数量的replica节点写操作成功时,写请求返回失败。
LOCAL_ONE 任何一个本地数据中心内的replica节点写操作成功。 对于多数据中心的情况,往往期望至少一个replica节点写成功,但是,又不希望有任何跨数据中心的通信。LOCAL_ONE正好能满足这样的需求。
LOCAL_QUORUM 本地数据中心内quorum数量的replica节点写操作成功。避免跨数据中心的通信。 不能和SimpleStrategy一起使用。用于保证本地数据中心的数据一致性。
LOCAL_SERIAL 本地数据中心内quorum数量的replica节点有条件地(conditionally)写成功。 用于轻量级事务(lightweight transaction)下实现linearizable consistency,避免发生无条件的(unconditional)更新。。
ONE 任意一个replica节点写操作已经成功。 满足大多数用户的需求。一般离coordinator节点具体最近的replica节点优先执行。

注意:

即使指定了consistency level ON或LOCAL_QUORUM,写操作还是会被发送给所有的replica节点,包括其他数据中心的里replica节点。consistency level只是决定了,通知客户端请求成功之前,需要确保写操作成功的replica节点的数量。

读操作的Consistency Level

级别 描述 用法
ALL 向所有replica节点查询数据,返回所有的replica返回的数据中,timestamp最新的数据。如果某个replica节点没有响应,读操作会失败。 相对于其他级别,提供最高的一致性和最低的可用性。
EACH_QUORUM 向每个数据中心内quorum数量的replica节点查询数据,返回时间戳最新的数据。 同LOCAL_QUORUM。
LOCAL_SERIAL 同SERIAL,但是只限制为本地数据中心。 同SERIAL。
LOCAL_QUORUM 向每个数据中心内quorum数量的replica节点查询数据,返回时间戳最新的数据。避免跨数据中心的通信。 使用SimpleStrategy时会失败。
LOCAL_ONE 返回本地数据中心内离coordinator节点最近的replica节点的数据。 同写操作Consistency level中该级别的用法。
ONE 返回由snitch决定的最近的replica返回的结果。默认情况下,后台会触发read repair确保其他replica的数据一致。 提供最高级别的可用性,但是返回的结果不一定最新。
QUORUM 读取所有数据中心中quorum数量的节点的结果,返回合并后timestamp最新的结果。 保证很强的一致性,虽然有可能读取失败。
SERIAL 允许读取当前的(包括uncommitted的)数据,如果读的过程中发现uncommitted的事务,则commit它。 轻量级事务。
TWO 返回两个最近的replica的最新数据。 和ONE类似。
THREE 返回三个最近的replica的最新数据。 和TWO类似。

关于QUORUM级别

QUORUM级别确保数据写到指定quorum数量的节点。一个quorum的值由下面的公式四舍五入计算而得:

(sum_of_replication_factors / 2) + 1

sum_of_replication_factors指每个数据中心的所有replication_factor设置的总和。

例如,如果某个单数据中心的replication factor是3,quorum值为2-表示集群可以最多容忍1个节点down。如果replication factor是6,quorum值为4-表示集群可以最多容忍2个节点down。如果是双数据中心,每个数据中心的replication factor是3,quorum值为4-表示集群可以最多容忍2个节点down。如果是5数据中心,每个数据中心的replication factor of 3,quorum值为8 。

如果想确保读写一致性可以使用下面的公式:

(nodes_written + nodes_read) > replication_factor

例如,如果应用程序使用QUORUM级别来读和写,replication factor 值为3,那么,该设置能够确保2个节点一定会被写入和读取。读节点数加上写写点数(4)个节点比replication factor (3)大,这样就能确保一致性。

参考

  1. http://www.datastax.com/documentation/cassandra/2.0/cassandra/dml/dml_config_consistency_c.html
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