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Cassandra的設(shè)計(jì)目的是處理跨多個(gè)節(jié)點(diǎn)的大數(shù)據(jù)工作負(fù)載,而沒有任何單點(diǎn)故障。Cassandra在其節(jié)點(diǎn)之間具有對等分布式系統(tǒng),并且數(shù)據(jù)分布在集群中的所有節(jié)點(diǎn)之間。
集群中的所有節(jié)點(diǎn)都扮演相同的角色。 每個(gè)節(jié)點(diǎn)是獨(dú)立的,并且同時(shí)互連到其他節(jié)點(diǎn)。
集群中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以接受讀取和寫入請求,無論數(shù)據(jù)實(shí)際位于集群中的何處。
當(dāng)節(jié)點(diǎn)關(guān)閉時(shí),可以從網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點(diǎn)提供讀/寫請求。
在Cassandra中,集群中的一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)充當(dāng)給定數(shù)據(jù)片段的副本。如果檢測到一些節(jié)點(diǎn)以過期值響應(yīng),Cassandra將向客戶端返回最近的值。返回最新的值后,Cassandra在后臺執(zhí)行讀修復(fù)以更新失效值。
下圖顯示了Cassandra如何在集群中的節(jié)點(diǎn)之間使用數(shù)據(jù)復(fù)制,以確保沒有單點(diǎn)故障的示意圖。
注 - Cassandra在后臺使用Gossip協(xié)議,允許節(jié)點(diǎn)相互通信并檢測集群中的任何故障節(jié)點(diǎn)。
Cassandra的關(guān)鍵組件如下:
節(jié)點(diǎn) - 它是存儲數(shù)據(jù)的地方。
數(shù)據(jù)中心 - 它是相關(guān)節(jié)點(diǎn)的集合。
集群 - 集群是包含一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)中心的組件。
提交日志 - 提交日志是Cassandra中的崩潰恢復(fù)機(jī)制。每個(gè)寫操作都寫入提交日志。
Mem-表 - mem-表是存儲器駐留的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。提交日志后,數(shù)據(jù)將被寫入mem表。有時(shí),對于單列族,將有多個(gè)mem表。
SSTable - 它是一個(gè)磁盤文件,當(dāng)其內(nèi)容達(dá)到閾值時(shí),數(shù)據(jù)從mem表中刷新。
布隆過濾器 - 這些只是快速,非確定性的算法,用于測試元素是否是集合的成員。它是一種特殊的緩存。 每次查詢后訪問Bloom過濾器。
用戶可以使用Cassandra查詢語言(CQL)通過其節(jié)點(diǎn)訪問Cassandra。CQL將數(shù)據(jù)庫(Keyspace)視為表的容器。 程序員使用cqlsh:提示以使用CQL或單獨(dú)的應(yīng)用程序語言驅(qū)動(dòng)程序。
客戶端針對其讀寫操作訪問任何節(jié)點(diǎn)。該節(jié)點(diǎn)(協(xié)調(diào)器)在客戶端和保存數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)之間播放代理。
在讀操作,Cassandra 從MEM-表得到的值,并檢查過濾器以找到保存所需數(shù)據(jù)的相應(yīng)的SSTable。
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