赤壁之战中的CAP定理

Posted 2022-10-18 孙晓凯

东汉末年的一天早上，洛阳的一个深宅大院戒备森严，不到八点，已经有十几位将领开着宝马表情严肃的进入府中。似乎有什么大事要发生。

这些将领来不及把车停到车位，就步履匆匆的进入后堂。虽然后堂聚集了十几个人，但是他们并没有相互交谈，而是直勾勾的盯着投影上的主题–“南下？”。似乎在等一位重要的人。

不一会儿，一位矮胖男子走了进来。此男子身高大概165cm，体重大约80公斤，长相猥琐，但是眼神异常的犀利。手里似乎还端着一碗什么东西。来不及坐下就对参会人员说道：“诸位来的挺早，待我先把这碗胡辣汤喝完再说如何？”。参会人员那敢推辞，都笑着说道：“曹总，吃饭要紧。”。此曹总正是三国时期北方最大的军事集团首领–曹操。

伴随着吸溜吸溜的声音戛然而止，曹操用袖子把嘴一擦，说道：“我今召集大家来的目的，想必大家也都知道。自从我们打败了袁绍，在北方已经没有谁是我们的对手了。所以这些年其实你我都很寂寞，如果一个军人不打仗，那还是正经的军人吗？有仗要打，我们打。没有仗要打，我们创造仗也要打。所以我决定南下，把刘备和孙权的地盘给收了。不知各位意下如何？接下来请各位畅所欲言”。

曹仁：“我早就想收拾他们了，老大，就等你一声令下了”。

曹操呵呵一笑，说道：“知己知彼 方能百战不殆。我得到消息说，目前孙刘已经结成联盟，并且为了他们传递消息的方便与可靠，他们还专门修建了一个什么东西。”

“老板 我研究过这个东西，此物名叫“分布式消息收发器””，说话的正是张辽。

众将领顿时大眼瞪小眼，嘴里嘟囔着，什么是分布式？什么是消息收发器？什么又是分布式消息收发器？想我戎马一生，怎么听都没听过？

姜还是老的辣，曹操虽然不懂，但是强装镇定。说道：“各位安静，请张将军为大家讲解一下”。

张辽继续说道：“此物是那诸葛亮设计并主持建造的，说着就在沙盘画起了图.”

诸位请看，此乃总体战略架构图。接下来我为大家解答一番，孙刘在我所标注的位置，大家都知道。此番孙刘结盟，需要共享情报。但是因为孙刘老巢路途遥远，中间还要经过长江，信使直接传递信息并不可靠。于是那诸葛村夫设计了一个分布式系统，正如图中A，B所示。比如刘备得到了消息，想把消息传递给孙权，刘备只需把消息传给B这个情报驿站，然后B会把情报同步给A，孙权只需要从A获取信息即可。

大将军于禁道：“这诸葛老儿为何要如此设计？以本将看来此物比直接快马传递消息要复杂许多。”

张辽道：“大将军所言极是，此物乍一看甚是复杂。其实说白了他就是一个驿站，用于转送消息用的。但是每个信息都会复制一份，每个驿站各存放一份。”

“那诸葛老儿总喜欢以理论作为支撑，此物可有相关理论？” 曹操说道。

张辽道：“老板英明，此物的理论根基乃是CAP定理”。

曹操道：“何为CAP定理？”

张辽道：“那诸葛老儿为了让别人看不懂此理论，故意把其弄的看似异常复杂。待我把其本质解释给各位。这CAP其实代表了三个名词：

C：代表的是一致性。也就是说A和B的信息是一样的。

A：代表的是可用性。也就是说A和B都能正常的收发信息。

P：代表的是分区容错性。这也是最不容易理解的一个名词，诸位将军请看沙盘，在A和B直接隔了一条长江，万一长江江水暴涨，无法行船，那么A和B就无法联系。分区容错就表示A和B无法通信的情况。

最为关键的是，经诸葛亮推演，此定理只能同时满足两种情况。

”

“欧？快快说来！” 曹操禁不住说道。

张辽道：“是 老板。

比如说如果要保证A和B的信息总是一样的，并且A和B的系统总是可以正常收发信息，那么A和B就必须得通信正常，不能发生分区的情况。也即满足CA，不能有P。

再比如，如果要保证A，B信息总是一样，并且允许有时候A和B发生通信异常。那么就没办法做到任意时刻A，B都能正常收发信息。因为一旦江水暴涨，A，B不能通信，此时A，B的信息必然会造成不一样，而有要求信息一样，只能是等到江水退去，信使把A，B信息同步程一样，再恢复A，B的正常收发信息的功能，也即只能满足CP。

最后一种情况，如果要求A，B一定可用，且允许江水暴涨无法通信的情况发生，那么在江水暴涨的时候就无法保证A，B的一致性。也即只能满足AP

”

“诸位猜下诸葛村夫使用的那种方式？” 曹操若有所思的问道

一个个面面相觑，无人作答。

曹操微微一笑说道：“那村夫一定使用的CA方案。在A，B以及长江上定有重兵把守，且有大船。即使江水暴涨也无甚影响。”

张辽道：“老板，实在是高！”

曹操从小被人取笑身高，狠狠的瞪了张辽一眼。

张辽慌忙说道：“老板英明，英明。因为战场实时性要求很高，所以诸葛老儿确实选择了此方案。但是平时他们选用的是AP方案，而撤出大量军队用于种田，即使江水暴涨，影响AB的一致性，等江水过后AB依然可以同步，这也叫做最终一致性”。

曹操哈哈一笑道：“花里胡哨！我八十万大军岂是他这一套小小的系统能够打败的？ 无需理会此物，按照原计划直接攻打江东。”

第一次尝试用讲故事的方式写技术文章，希望各位朋友指出错误。