面试题：Cassandra集群搭建中等难度问题

Question

在搭建Cassandra集群时，如何配置节点间的通信？需要考虑哪些网络相关的参数，以及它们对集群性能的影响是什么？

Answer 1

配置节点间通信

1. IP 地址配置：每个 Cassandra 节点需要配置正确的 IP 地址，确保节点之间能够相互通信。一般在 cassandra.yaml 配置文件中，通过 listen_address 配置本节点对外监听的 IP 地址，通过 broadcast_address 配置广播给其他节点的 IP 地址（若网络存在 NAT 等情况，broadcast_address 需配置为公网可访问的地址）。
2. 端口配置：
   • 7000 端口：用于节点间内部通信（默认），在 cassandra.yaml 中通过 internode_compression 配置项可设置节点间通信的压缩方式，影响网络带宽使用。若启用压缩（如 lz4 等），可减少数据传输量，但会增加 CPU 开销。
   • 7001 端口：用于 SSL 加密的节点间通信（若启用 SSL），配置 SSL 相关参数（如密钥、证书路径等）可保障通信安全，但同样会增加计算开销。
   • 9042 端口：客户端与 Cassandra 集群通信的端口，配置时要确保防火墙等安全策略允许客户端访问此端口，其性能影响主要体现在网络延迟对客户端读写操作的影响。

网络相关参数及对集群性能影响

1. rpc_address：指定 Cassandra 接受客户端连接的地址，若配置不当可能导致客户端无法连接。若设置为 0.0.0.0 表示接受所有地址的连接，但从安全性角度可能存在风险。对性能影响不大，主要影响连接可用性。
2. broadcast_rpc_address：用于向客户端广播的 RPC 地址，类似 broadcast_address 对于节点间通信，在网络存在 NAT 等情况时很重要，若配置错误客户端可能无法正确连接。对性能影响主要在连接建立阶段。
3. num_tokens：该参数决定每个节点拥有的 token 数量，token 用于数据分区。更多的 num_tokens 可使数据分布更均匀，但会增加节点间状态同步等通信开销，影响集群性能，特别是在集群规模较大时。
4. partitioner：数据分区策略，不同的分区策略（如 Murmur3Partitioner 等）对数据分布和节点间通信负载有影响。合理的分区策略能使数据在节点间均匀分布，减少热点数据，提升整体性能。若分区不合理，可能导致部分节点负载过高，影响集群读写性能。
5. heartbeat_interval：节点间心跳检测间隔时间，默认 1 秒。较短的心跳间隔能更快检测节点故障，但会增加网络流量；较长的心跳间隔可能导致节点故障检测延迟。需要根据网络环境和对故障检测及时性的要求进行调整。
6. read_request_timeout_in_ms、write_request_timeout_in_ms 等超时参数：决定读写操作等待的最长时间。若设置过短，可能导致操作因超时而失败，但设置过长可能使客户端长时间等待，影响用户体验。合适的超时设置要结合网络延迟和集群负载情况进行调整。