推荐答案
Cassandra 的数据写入流程主要分为以下几个步骤:
- 客户端请求:客户端向 Cassandra 节点发送写入请求。
- 协调节点处理:请求首先到达协调节点(Coordinator Node),协调节点负责确定数据应该写入哪些副本节点。
- 写入 Commit Log:协调节点将数据写入本地 Commit Log,确保数据的持久性。
- 写入 Memtable:数据随后被写入内存中的 Memtable。
- 复制数据:协调节点将数据发送到其他副本节点,这些节点也会将数据写入各自的 Commit Log 和 Memtable。
- 确认写入:一旦数据在足够多的副本节点上成功写入(根据一致性级别),协调节点会向客户端发送写入成功的确认。
本题详细解读
1. 客户端请求
客户端通过 Cassandra 的驱动程序(如 Java 的 Datastax Driver)向 Cassandra 集群发送写入请求。请求通常包含要写入的键空间(Keyspace)、表(Table)、行键(Row Key)以及列数据。
2. 协调节点处理
协调节点是客户端直接连接的节点,它负责处理请求并协调数据的写入。协调节点根据分区器(Partitioner)和复制策略(Replication Strategy)确定数据应该写入哪些副本节点。
3. 写入 Commit Log
为了确保数据的持久性,Cassandra 首先将数据写入本地磁盘的 Commit Log。Commit Log 是一个只追加(append-only)的日志文件,用于在系统崩溃时恢复数据。
4. 写入 Memtable
数据随后被写入内存中的 Memtable。Memtable 是一个内存中的数据结构,用于临时存储写入的数据。当 Memtable 达到一定大小后,它会被刷新(flush)到磁盘上的 SSTable(Sorted String Table)中。
5. 复制数据
协调节点将数据发送到其他副本节点,这些节点也会将数据写入各自的 Commit Log 和 Memtable。Cassandra 使用 Gossip 协议来维护集群中节点的状态信息,确保数据能够正确地复制到所有副本节点。
6. 确认写入
Cassandra 支持不同的一致性级别(Consistency Level),如 ONE、QUORUM、ALL 等。协调节点会等待足够多的副本节点确认写入成功后,才会向客户端发送写入成功的确认。如果一致性级别为 QUORUM,则协调节点需要等待大多数副本节点确认写入成功。
通过以上步骤,Cassandra 确保了数据的高可用性和持久性,同时提供了灵活的一致性级别供用户选择。