Cassandra简介 #

┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    Cassandra 节点                        │
├─────────────┬─────────────┬─────────────┬───────────────┤
│   Client    │   Storage   │   Compaction│   Gossip      │
│   Requests  │   Engine    │   Manager   │   Protocol    │
├─────────────┼─────────────┼─────────────┼───────────────┤
│   MemTable  │   SSTable   │   CommitLog │   BloomFilter │
│   (内存)    │   (磁盘)    │   (日志)    │   (过滤器)    │
└─────────────┴─────────────┴─────────────┴───────────────┘

┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    Cassandra 集群                        │
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
│  ┌─────────┐  ┌─────────┐  ┌─────────┐  ┌─────────┐    │
│  │ Node 1  │  │ Node 2  │  │ Node 3  │  │ Node 4  │    │
│  │ (对等)  │  │ (对等)  │  │ (对等)  │  │ (对等)  │    │
│  └─────────┘  └─────────┘  └─────────┘  └─────────┘    │
│                                                         │
│  无主架构 │ 对等节点 │ 自动分片 │ 数据复制              │
└─────────────────────────────────────────────────────────┘

-- 添加节点即可线性扩展容量和吞吐量
-- 无需修改应用代码

节点数量: 1 → 2 → 4 → 8 → 16
吞吐量:  1x → 2x → 4x → 8x → 16x
数据容量: 1x → 2x → 4x → 8x → 16x

-- 宽表模型，支持灵活的列定义
CREATE TABLE users (
    user_id UUID PRIMARY KEY,
    name TEXT,
    email TEXT,
    preferences MAP<TEXT, TEXT>,
    tags SET<TEXT>,
    history LIST<TEXT>
);

Cluster（集群）
└── Keyspace（键空间）- 类似数据库
    └── Table（表）- 类似表
        └── Partition（分区）- 数据分片
            └── Row（行）- 数据记录
                └── Column（列）- 数据字段

┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    Token Ring（令牌环）                  │
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                         │
│         Node A          Node B          Node C          │
│        (0-100)         (100-200)       (200-0)          │
│            │               │               │            │
│            ▼               ▼               ▼            │
│    ┌───────────┐    ┌───────────┐    ┌───────────┐     │
│    │ Partition │    │ Partition │    │ Partition │     │
│    │   数据1   │    │   数据2   │    │   数据3   │     │
│    └───────────┘    └───────────┘    └───────────┘     │
│                                                         │
└─────────────────────────────────────────────────────────┘

互联网公司
├── Netflix - 观看历史、推荐系统
├── Instagram - 用户动态、照片元数据
├── Twitter - 推文存储、时间线
└── Apple - 用户数据、设备信息

金融行业
├── 银行交易记录
├── 风控数据存储
└── 账户管理系统

物联网
├── 设备传感器数据
├── 实时监控数据
└── 历史数据存储

-- 创建键空间
CREATE KEYSPACE my_app 
WITH replication = {
    'class': 'SimpleStrategy',
    'replication_factor': 3
};

-- 创建表
CREATE TABLE users (
    user_id UUID PRIMARY KEY,
    name TEXT,
    email TEXT,
    created_at TIMESTAMP
);

-- 插入数据
INSERT INTO users (user_id, name, email, created_at)
VALUES (uuid(), '张三', 'zhangsan@example.com', toTimestamp(now()));

-- 查询数据
SELECT * FROM users WHERE user_id = ?;

Cassandra 4.x 新特性
├── 更快的启动速度
├── 改进的性能
├── 增强的安全特性
├── 更好的工具支持
└── 改进的日志系统

入门阶段
├── 理解分布式数据库概念
├── 安装Cassandra
├── 学习CQL基础语法
└── 掌握基本CRUD操作

进阶阶段
├── 理解数据分布原理
├── 主键设计
├── 索引使用
└── 一致性级别调优

高级阶段
├── 集群规划与部署
├── 性能调优
├── 运维管理
└── 故障排查