CAP 定理由計算機科學家Eric Brewer於2000年提出,它幫助我們理解分散式系統中的權衡和限制。
它是一個關於分散式系統的理論,它強調了在分散式系統中,無法同時滿足三個重要特性的原則,Consistency(一致性)、Availability(可用性)和 Partition Tolerance(分區容忍性)的縮寫。
我們來解釋這三個特性:
Consistency(一致性):這表示所有節點在同一時間看到的數據是一致的。即使在多個節點上進行讀取操作,它們也應該返回相同的最新數據。一致性確保不會返回過時或衝突的數據。
Availability(可用性):這表示系統應該保持可用,即使某些節點或部分系統失敗。即使某個節點無法提供服務,系統仍然應該能夠回應請求。可用性確保系統能夠繼續運行,不會因單點故障而崩潰。
Partition Tolerance(分區容忍性):這表示系統能夠在節點之間出現通信或分區問題時繼續運行。分區容忍性確保即使在網絡分區或通信失敗的情況下,系統仍然能夠工作。
CAP 定理的關鍵是,在一個分散式系統中,無法同時實現一致性、可用性和分區容忍性這三個特性。這意味著當系統在面臨網絡分區或故障時,必須作出權衡選擇。具體來說:
如果系統選擇在分區容忍性方面優先(即保持可用性),則它可能會在某些情況下返回不一致的數據(降低一致性)。
如果系統選擇在一致性方面優先,則在分區或故障情況下,它可能會停止服務(降低可用性)。