Cassandra的架構
Cassandra旨在處理多個節點之間的巨量資料工作負載，而無需擔心單點故障。 它在其節點之間具有對等分散式系統，資料分布在叢集中的所有節點上。
- 在Cassandra中，每個節點是獨立的，同時與其他節點互連。 叢集中的所有節點都扮演著相同的角色。
- 叢集中的每個節點都可以接受讀取和寫入請求，而不管資料實際位於叢集中的位置。
- 在一個節點發生故障的情況下，可以從網路中的其他節點提供讀/寫請求。
Cassandra中的資料複製
在Cassandra中，叢集中的節點作為給定資料片段的副本。 如果某些節點以超時值響應，Cassandra會將最新的值返回給用戶端。 返回最新值後，Cassandra會在後台執行讀取修復，以更新舊值。
請參閱以下圖示，以了解Cassandra如何在叢集中的節點之間使用資料複製的原理圖，以確保沒有單點故障。
Cassandra的組成部分
Cassandra的主要組成部分主要有：
- 節點(Node)：Cassandra節點是儲存資料的地方。
- 資料中心(Data center)：資料中心是相關節點的集合。
- 叢集(Cluster)：叢集是包含一個或多個資料中心的元件。
- 提交紀錄檔(Commit log)：在Cassandra中，提交紀錄檔是一個崩潰恢復機制。 每個寫入操作都將寫入提交紀錄檔。
- 儲存表(Mem-table)：記憶體表是記憶體駐留的資料結構。 提交紀錄檔後，資料將被寫入記憶體表。 有時，對於單列系列，將有多個內容表。
- SSTable：當內容達到閾值時，它是從記憶體表重新整理資料的磁碟檔案。
- 布魯姆過濾器(Bloom filter)：這些只是快速，非確定性的，用於測試元素是否是集合成員的演算法。 它是一種特殊的快取。 每次查詢後都會存取Bloom過濾器。
Cassandra查詢語言
Cassandra查詢語言(CQL)用於通過其節點存取Cassandra。 CQL將資料庫(Keyspace)視為表的容器。 程式員使用cqlsh：提示使用CQL或單獨的應用程式語言驅動程式。
用戶端可以接近任何節點進行讀寫操作。 該節點(協調器)在客戶機和儲存資料的節點之間扮演代理。
寫操作
節點的每個寫入活動都由寫入節點的提交紀錄檔捕獲。 之後，資料將被捕獲並儲存在記憶體表中。 每當記憶體表已滿時，資料將被寫入SStable資料檔案。 所有寫入在整個叢集中自動分割區和複製。 Cassandra定期整合SSTables，丟棄不必要的資料。
讀操作
在讀操作中，Cassandra從mem-table中獲取值，並檢查bloom過濾器以找到包含所需資料的適當SSTable。
有三種型別的讀請求被協調者傳送給副本。
- 直接請求
- 摘要要求
- 讀修復請求
協調器傳送的直接請求到副本中的一個。 之後，協調器將摘要請求傳送到由一致性級別指定的副本數，並檢查返回的資料是否是更新的資料。
之後，協調器將所有剩餘的副本傳送摘要請求。 如果任何節點發出過期值，後台讀修復請求將更新該資料。 這個過程稱為讀修復機制。
