面试题：Cassandra数据删除安全保障措施之专家难度题

Question

结合Cassandra的架构特点，阐述如何实现数据删除的安全审计机制，确保每一次数据删除操作都能被准确记录和追溯，同时不影响系统的正常性能。详细说明审计数据的存储方式、查询方法以及对集群扩展性的影响。

Answer 1

1. 利用Cassandra架构特点实现数据删除安全审计机制

• 架构特点利用：Cassandra的分布式、高可用、可扩展性架构，其基于日志结构合并树（LSM树）的存储模型，可利用其写操作顺序写入Commit Log和Memtable的特性来记录删除操作。

2. 审计数据存储方式

• 独立表存储：创建一个专门的审计表，例如deletion_audit。表结构可设计为包含删除操作的时间戳（timestamp）、发起删除操作的用户或服务标识（user_or_service_id）、被删除数据的主键（deleted_key）等关键信息。这样设计可以充分利用Cassandra按主键高效查询的能力。
• 多副本存储：利用Cassandra的副本机制，将审计表的数据复制到多个节点，确保数据的高可用性和容错性。例如，通过调整replication_factor参数，设置为3，这样即使某个节点出现故障，审计数据依然可获取。

3. 查询方法

• 基于主键查询：如果要查询特定主键数据的删除记录，可直接使用主键进行查询。例如，在CQL中使用SELECT * FROM deletion_audit WHERE deleted_key = 'specific_key';
• 时间范围查询：若要查看某个时间段内的所有删除操作，可结合时间戳进行范围查询。如SELECT * FROM deletion_audit WHERE timestamp >= 'start_time' AND timestamp <= 'end_time';

4. 对集群扩展性的影响

• 读性能影响：增加审计表的查询可能会在一定程度上增加读负载，但由于Cassandra的分布式架构，读操作可以在多个副本节点上并行处理，只要合理设置read_repair_chance等参数，对整体读性能影响不大。
• 写性能影响：每次数据删除操作时写入审计表，会增加一定的写负载。不过，Cassandra的LSM树结构允许顺序写入，通过合理调整commitlog_sync等参数，可在保证数据一致性的前提下，尽量减少对写性能的影响。
• 扩展性：由于Cassandra是高度可扩展的，随着集群规模的扩大，审计表的数据也能均匀分布到新增节点上，不会成为扩展性的瓶颈。新节点加入集群时，审计数据也会自动进行再平衡，保证数据的均匀分布和集群整体性能。