分布式计算系统不可能同时确保一致性(Consistency)、可用性(Availability)和分区容忍性(Partition),设计中往往需要弱化对某个特性的保证。
比较直观地理解,当网络可能出现分区时候,系统是无法同时保证一致性和可用性的。要么,节点收到请求后因为没有得到其他人的确认就不应答,要么节点只能应答费一致的结果。
好在大部分时候网络都被认为是可靠的,因此系统可以提供一致可靠的服务;当网络不可靠时,系统要么牺牲掉一致性(大部分时候都是如此),要么牺牲掉可用性。
既然CAP不可同时满足,则设计系统时候必然要弱化对某个特性的支持。
对结果一致性不敏感的应用,可以允许在新版本上线后过一段时间才更新成功,期间不保证一致性。
例如网站静态页面内容、实时性较弱的查询类数据库等,CouchDB、Cassandra等为此设计。
对结果一致性很敏感的应用,例如银行取款机,当系统故障时候会拒绝服务。MongoDB、Redis等为此设计。
Paxos、Raft等算法,主要处理这种情况。
现实中,网络分区出现概率较小,但较难避免。某些关系型数据库、ZooKeeper即为此设计。
实践中,网络通过双通道机制增强可靠性,达到高稳定性的网络通信。