cassandra如何找到包含数据的节点？

Question

我已经阅读了很多关于Cassandra的文章和很多问题/答案,但我仍然无法弄清楚Cassandra在读取数据时如何决定要去哪个节点.

首先,关于假想集群的一些假设:

1. 复制策略=简单
2. 使用随机分区器
3. 10个节点的集群
4. 复制因子为5

以下是我对基于各种Datastax文章和其他博客文章的写作工作的理解:

• 客户端将数据发送到随机节点
• 基于主键的MD5散列来决定"随机"节点.

• 数据被写入commit_log并可记忆,然后传播4次(RF = 5).

• 然后选择环中的4个下一个节点,并在其中保留数据.

到现在为止还挺好.

现在的问题是,当客户端向集群发送读取请求(比如CL = 3)时,Cassandra如何知道需要联系哪些节点(10个中的10个是最坏的情况)来获取这些数据？当然,它并不是全部10个节点,因为效率低下.

我是否正确假设Cassandra将再次执行主键(请求)的MD5哈希并根据该选择选择节点然后走环？

此外,网络拓扑案例如何工作？如果我有多个数据中心,Cassandra如何知道每个DC/Rack中的哪些节点包含数据？据我所知,只有第一个节点是显而易见的(因为主键的散列明确地导致了该节点).

很抱歉,如果问题不是很清楚,如果您需要有关我的问题的更多详细信息,请添加评论.

非常感谢,

Answer 1

客户端将数据发送到随机节点

它可能看起来像这样,但实际上有一种非随机的方式,你的驱动程序选择一个节点来与之交谈.该节点被称为"协调器节点",并且通常基于具有最小(最接近)"网络距离"来选择.客户端请求实际上可以发送到任何节点,并且最初它们将被发送到您的驱动程序知道的节点.但是一旦它连接并理解了集群的拓扑结构,它就可能变成一个"更接近"的协调器.

群集中的节点使用Gossip协议相互交换拓扑信息.每隔一秒就会运行一次,并确保所有节点都保持最新状态,并保留您配置的任何Snitch数据.窃听跟踪每个节点所属的数据中心和机架.

以这种方式,协调器节点还具有关于哪个节点负责每个令牌范围的数据.您可以通过nodetool ring从命令行运行来查看此信息.虽然如果您正在使用vnode,那将很难确定,因为所有256个(默认)虚拟节点上的数据将在屏幕上快速闪烁.

所以,假设我有一张桌子,我用它来跟踪船员的名字,让我们假设我想查找Malcolm Reynolds.运行此查询:

SELECT token(firstname),firstname, id, lastname 
FROM usersbyfirstname  WHERE firstname='Mal';

...返回此行:

 token(firstname)     | firstname | id | lastname
----------------------+-----------+----+-----------
  4016264465811926804 |       Mal |  2 |  Reynolds

通过运行nodetool ring我可以看到哪个节点负责此令牌:

192.168.1.22  rack1       Up     Normal  348.31 KB   3976595151390728557                         
192.168.1.22  rack1       Up     Normal  348.31 KB   4142666302960897745                         

或者更简单,我可以nodetool getendpoints用来查看这些数据:

$ nodetool getendpoints stackoverflow usersbyfirstname Mal
Picked up JAVA_TOOL_OPTIONS: -javaagent:/usr/share/java/jayatanaag.jar 
192.168.1.22

有关更多信息,请查看上面链接的一些项目,或尝试运行nodetool gossipinfo.

Answer 2

Cassandra使用一致的散列将每个分区键映射到标记值.每个节点都拥有令牌值范围作为其主要范围,因此每个可能的哈希值将映射到一个节点.然后以系统方式(例如环中的下一个节点)保存额外的副本,并将其存储在节点中作为其次要范围.

集群中的每个节点都知道整个集群的拓扑结构,例如哪个节点位于哪个数据中心,它们在环中的位置以及每个节点拥有哪些令牌范围.节点使用八卦协议获取并维护此信息.

当读取请求进入时,联系的节点成为读取的协调者.它将计算哪些节点具有所请求分区的副本,然后选择所需数量的节点以满足一致性级别.然后,它会向这些节点发送请求并等待其响应,并在将结果发送回客户端之前根据列时间戳合并结果.

Answer 3

卡桑德拉将定位根据任何数据分区键被映射到由所述令牌值分区.令牌是有限令牌环值范围的一部分,其中环的每个部分由集群中的节点拥有.拥有某个令牌范围的节点被认为是该令牌的主要节点.将通过数据复制策略选择副本.基本上,这是通过在主令牌中从顺时针环顺时针方向开始,并根据所需副本的数量停止.

重要的是要意识到集群中的每个节点都能够根据上述逻辑识别负责某个密钥的节点.每当将值写入集群时,接受请求的节点(协调器节点)将立即知道需要执行写入的节点.

在多个数据中心的情况下,所有密钥将跨所有DC映射到由分区器确定的完全相同的令牌.Cassandra将尝试写入每个DC和每个DC的复制品.