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Cassandra分布式架构与源代码分析
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更新于2023-03-16
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Cassandra是一个开源的分布式数据库,结合了Dynamo的Key/Value与Bigtable的面向列的特点,本文档对Cassandra源代码作了详细的分析,可以了解整个集群的运作细节。
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Cassandra 分布式模型与源代码分析
文茂 V0.7
文件更改摘要:
日期 修订说明 修订人 批准人
创建 文茂
修订 文茂
修订记录
1 简介
是一个开源的分布式数据库,结合了 的 与 的面
向列的特点。
1.1 Cassandra 的特点
灵活的
不需要象数据库一样预先设计 ,增加或者删除字段非常方便(
!)。
支持 查询
可以对 进行范围查询。
" 高可用,可扩展
单点故障不影响集群服务,可线性扩展。
我们可以将 的数据模型想象成一个四维或者五维的 #。
$% 是一套开源分布式数据库管理系统。它最初由 &' 开发,用于
储存特别大的数据。&' 目前在使用此系统。
模式灵活 :使用 Cassandra,你不必提前解决记录中的字段。你可以在系统运行时随
意的添加或移除字段。
真正的可扩展性 :Cassandra 是纯粹意义上的水平扩展。为给集群添加更多容量,
可以指向另一台电脑。你不必重启任何进程,改变应用查询,或手动迁移任何数据。
多数据中心识别 :你可以调整你的节点布局来避免某一个数据中心起火,一个备
用的数据中心将至少有每条记录的完全复制。
范围查询 :如果你不喜欢全部的键值查询,则可以设置键的范围来查询。
列表数据结构 :在混合模式可以将超级列添加到 5 维。
分布式写操作 :有可以在任何地方任何时间集中读或写任何数据。并且不会有任
何单点失败。
应用客户:twitter、facebook
1.2 主要特性
分布式
基于 的结构化
高伸展性
的主要特点就是它不是一个数据库,而是由一堆数据库节点共同构成的一个
分布式网络服务,对 的一个写操作,会被复制到其他节点上去,对 的
读操作,也会被路由到某个节点上面去读取。对于一个 群集来说,扩展性能 是
比较简单的事情,只管在群集里面添加节点就可以了。
是一个混合型的非关系的数据库,类似于 ( 的 )。其主要功能
比 ( 分 布 式 的 存 储 系 统 ) 更 丰 富 , 但 支 持 度 却 不 如 文 档 存 储
*(介于关系数据库和非关系数据库之间的开源产品,是非关系数据库当中功能最
丰富,最像关系数据库 的。支持的数据结构非常松散,是类似 + 的 + 格式,因此可
以存储比较复杂的数据类型。) 最初由 &' 开发,后转变成了开源项目。
它是一个网络社交云计算方面理想的数据库。以 $, 专有的完全分布式的 为
基础,结合了 ( ) 基于列族( &)的数据模型。-- 去中心化的存
储。很多方面都可以称之为 。
1.3 功能
的主要特点就是它不是一个数据库,而是由一堆数据库节点共同构成的一个
分布 式网络服务,对 的一个写操作,会被复制到其他节点上去,对 的
读操作,也会被路由到某个节点上面去读取。对于一个 群集来说,扩展性能 是
比较简单的事情,只管在群集里面添加节点就可以了。 这里有很多理由来选择
用于您的网站。
1.4 和其他数据库比较
模式灵活 :使用 ,像文档存储,你不必提前解决记录中的字段。你可以在
系统运行时随意的添加或移除字段。这是一个惊人的效率提升,特别是在大型部 署上。
真正的可扩展性 : 是纯粹意义上的水平扩展。为给集群添加更多容量,可
以指向另一台电脑。你不必重启任何进程,改变应用查询,或手动迁移任何数据。
多数据中心识别 :你可以调整你的节点布局来避免某一个数据中心起火,一个备用的
数据中心将至少有每条记录的完全复制。
一些使 提高竞争力的其他功能:
范围查询 :如果你不喜欢全部的键值查询,则可以设置键的范围来查询。
列表数据结构 :在混合模式可以将超级列添加到 . 维。对于每个用户的索引,这是非
常方便的。
分布式写操作 :有可以在任何地方任何时间集中读或写任何数据。并且不会有任何单
点失败
/
/
2 数据模型
2.1 Column
是 中最小的数据单元。它是一个 " 元的数据类型,包含:,0 和
%。
将一个 用 1234 的形式表现出来如下:
5 这是一个
6 778
06 7%978
%6 ":.;
<
为了简单起见,我们可以忽略 %。就把 想象成一个 0 即可。
注意,这里提到的 和 0 都是 =>类型的,长度不限。
2.2 SuperColumn
我们可以将 2% 想象成 的数组,它包含一个 ,以及一系列相应的
。
将一个 2% 用 1234 的形式表现如下:
5 这是一个 2%
6 7地址78
包含一系列的
06 5
6 56 778 06 7": ? 78 %6 ":.;<8
6 56 778 06 7 !78 %6 ":.;<8
,%6 56 7,%78 06 7:78 %6 ":.;<8
<
<
/ 和 2% 都是 与 0 的组合。最大的不同在于 的 0 是
一个“@,而 2% 的 0 是 的 *%。
还有一点需要注意的是:2% 本身是不包含 % 的。
2.3 Column Family
& 是一个包含了许多 AB 的结构,你可以将它想象成 A*2 中的 )。
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