Cassandra簡(jiǎn)介

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1、一、Cassandra橫空出世近10年來(lái)，互聯(lián)網(wǎng)得到了空前的發(fā)展，數(shù)據(jù)量翻了數(shù)百倍；同時(shí)互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容的創(chuàng)作方式也由傳統(tǒng)的中心化逐步轉(zhuǎn)向用戶創(chuàng)作。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的用戶量數(shù)以億記，需要處理的數(shù)據(jù)打到T級(jí)甚至是P級(jí)，傳統(tǒng)的基于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用難以應(yīng)付超高的訪問(wèn)壓力和超大的數(shù)據(jù)量。許多深有遠(yuǎn)見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)公司分別研發(fā)了各自的分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)以應(yīng)對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展；其中的先驅(qū)和代表是Google的Bigtable、GFS和Amazon的Dynamo；它們分別達(dá)到了互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用7×24的高可用性（HighAvailability）和水平可擴(kuò)展（HighScalablity)要求，并成為Google和Amazon云計(jì)算

2、的可靠基石。Cassandra就是基于GoogleBigtable的數(shù)據(jù)模型和Dynamo的數(shù)據(jù)分布思想的開源實(shí)現(xiàn)。Cassandra最初是由Facebook開發(fā)的，后來(lái)開源，貢獻(xiàn)給Apache，目前由apache開發(fā)和維護(hù)。二、Cassandra理論基礎(chǔ)Cassandra的基因來(lái)自于Bigtable和Dynamo，而Bigtable和Dynamo都是基于著名的EricBrewer的CAP理論設(shè)計(jì)的。Brewer的CAP理論認(rèn)為，在一個(gè)共享數(shù)據(jù)系統(tǒng)（數(shù)據(jù)分布式存儲(chǔ)）里，最多只能獲得數(shù)據(jù)一致性（C-consistency）、數(shù)據(jù)可用性（A-availability）、分區(qū)容忍性（P-pa

3、rtitiontolerance）中的兩個(gè)特性。一致性（C）指的是當(dāng)一個(gè)寫操作完成后，后續(xù)的讀操作都能夠讀到更新后的數(shù)據(jù)?？捎眯裕ˋ）指的是當(dāng)某些存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)失效時(shí)，客戶端發(fā)起的讀寫請(qǐng)求仍然能夠獲取正確的響應(yīng)，讀寫操作仍然有效。分區(qū)容忍性（P）指的是存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)之間的網(wǎng)絡(luò)連接斷開后，存儲(chǔ)系統(tǒng)仍然能夠進(jìn)行正常的讀寫操作，即系統(tǒng)對(duì)節(jié)點(diǎn)連接斷開是能夠容忍的。以oracleRAC為例，假如有兩個(gè)RAC節(jié)點(diǎn)。Oracle作為業(yè)界牛b的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，必然具有強(qiáng)一致性（C），因此它不可能同時(shí)具有可用性和分區(qū)容忍性，當(dāng)其中一個(gè)rac節(jié)點(diǎn)失效了，整個(gè)rac集群的寫入操作將不可用（否則會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)不一致，這是ora

4、cle不能容忍的），同樣rac節(jié)點(diǎn)之間的網(wǎng)絡(luò)阻斷了，整個(gè)集群的寫入操作也是不可用的，因此oraclerac為了保證其ACID（強(qiáng)一致性）犧牲了一定的可用性和分區(qū)容忍性。而互聯(lián)網(wǎng)龐大的數(shù)據(jù)量和極高的峰值訪問(wèn)壓力使得以增加內(nèi)存、CPU等節(jié)點(diǎn)性能的垂直伸縮方案走入死胡同，使用大量廉價(jià)的機(jī)器組建水平可擴(kuò)展集群成為絕大多數(shù)互聯(lián)網(wǎng)公司的必然選擇；廉價(jià)的機(jī)器失效是正常的，大規(guī)模的集群，節(jié)點(diǎn)之間的網(wǎng)絡(luò)臨時(shí)阻斷也是常見(jiàn)的，因此在衡量一致性、可用性和分區(qū)容忍性時(shí)，往往傾向先滿足后兩者，再用其他方法滿足最終的一致性。在衡量CAP時(shí)，bigtable選擇了CA，用gfs來(lái)彌補(bǔ)P；dynamo選擇了AP，C弱化

5、為最終一致性（通過(guò)Quorum或者read-your-write機(jī)制）。Cassandra吸取了bigtable和dynamo二者的優(yōu)良基因。在數(shù)據(jù)模型上采用了Bigtable的基于列集（ColumnFamily）的模型；在數(shù)據(jù)的分布式存儲(chǔ)上，采用了dynamo的模式，采用一致性哈希將數(shù)據(jù)散列在節(jié)點(diǎn)環(huán)上，節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的復(fù)制采用隱式傳送（HintedHandoff）的方式，節(jié)點(diǎn)成員和節(jié)點(diǎn)錯(cuò)誤探測(cè)采用稱為Gossip的協(xié)議。正是這樣，Cassandra獲得了高可用、高伸縮（水平擴(kuò)展）特性，并提供了客戶端可控的分級(jí)一致性，使得其可應(yīng)用場(chǎng)景更加豐富。三、Cassandra安裝、啟動(dòng)與配置安裝、啟動(dòng)

6、與停止：Cassandra是用java開發(fā)的，因此安裝啟動(dòng)非常簡(jiǎn)單，只要你有jvm(1.6版本以上)即可。1.從官方網(wǎng)站下載Cassandra最新版本（0.7）；2.解壓，執(zhí)行$CASSANDRA_HOME/bin/cassandra-f-ppid；-f參數(shù)表示強(qiáng)制讓cassandra進(jìn)程在前臺(tái)執(zhí)行，可實(shí)時(shí)觀察到cassandra的控制臺(tái)輸出；-p表示讓cassandra啟動(dòng)后將進(jìn)程標(biāo)志（pid）寫入到指定的文件中（方便殺進(jìn)程）；3.$CASSANDRA_HOME/bin/cassandra-f-ppid4.加載keyspaces配置；從0.7版本開始，cassandra啟動(dòng)時(shí)不會(huì)加載

7、配置文件（$CASSANDRA_HOME/conf/cassandra.yaml）里keyspaces定義，需要手工加載，加載命令為：5.$CASSANDRA_HOME/bin/schematoollocalhost9160import6.用cli客戶端連接Cassandra服務(wù)器；Cassandra提供了控制臺(tái)命令行客戶端程序（$CASSANDRA_HOME/bin/cassandra-cli），可通過(guò)該程序訪問(wèn)cassandra服務(wù)器，進(jìn)行