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在 Cassandra 中,节点(Node)是分布式数据库集群中的基本单元。每个节点负责存储数据、处理读写请求,并与其他节点协作以维护数据的一致性和高可用性。节点通过 Gossip 协议相互通信,确保集群的状态信息能够及时同步。每个节点都是对等的,没有主从之分,这种设计使得 Cassandra 具有高度的可扩展性和容错能力。
本题详细解读
1. 节点的基本功能
- 数据存储:每个节点负责存储一部分数据,Cassandra 使用一致性哈希算法将数据分布到集群中的各个节点上。
- 请求处理:节点接收并处理客户端的读写请求,根据一致性级别(Consistency Level)决定是否需要与其他节点进行协调。
- 数据复制:Cassandra 通过副本机制确保数据的冗余存储,每个节点可能存储多个副本,以提高数据的可用性和容错性。
2. 节点的通信与协调
- Gossip 协议:Cassandra 使用 Gossip 协议在节点之间传播集群状态信息,确保每个节点都能及时了解其他节点的状态(如存活、宕机等)。
- 一致性协调:在读写操作中,节点会根据一致性级别与其他节点进行协调,确保数据的一致性和正确性。
3. 节点的对等性
- 无主从架构:Cassandra 采用无主从架构,所有节点都是对等的,没有单点故障。这种设计使得集群能够轻松扩展,并且在节点故障时能够快速恢复。
- 自动负载均衡:当新节点加入集群或现有节点离开时,Cassandra 会自动重新分配数据,确保负载均衡。
4. 节点的容错与恢复
- 故障检测:通过 Gossip 协议,Cassandra 能够快速检测到节点的故障,并自动将请求路由到其他可用节点。
- 数据修复:当节点重新加入集群时,Cassandra 会自动进行数据修复,确保数据的一致性。
通过以上机制,Cassandra 的节点共同构成了一个高可用、高扩展性的分布式数据库系统。