1. 基于对等网络（P2P）通信基础
- CouchDB的去中心化网络拓扑中，节点之间基于P2P架构进行通信。每个节点地位平等，没有中心化的控制节点。它们通过网络协议（如HTTP）直接相互连接并交换数据。例如，节点A可以直接向节点B发送请求，获取或更新数据，不需要经过中间的特殊协调服务器。
2. 数据同步方式
- 基于复制机制：CouchDB通过复制功能实现数据同步。节点之间可以配置单向或双向复制。例如，节点A和节点B可以配置双向复制，这样任何一方的数据变化都会被复制到另一方。
- 使用“_replicate”端点：通过向CouchDB的“_replicate”REST API端点发送请求来启动复制过程。请求中指定源数据库和目标数据库的URL，CouchDB会负责处理数据的传输和合并。例如，使用如下JSON格式的请求：
{
"source": "http://nodeA:5984/mydb",
"target": "http://nodeB:5984/mydb",
"create_target": true
}
- 冲突解决：在数据同步过程中，如果出现冲突（例如两个节点同时更新同一文档的不同部分），CouchDB使用多版本并发控制（MVCC）。它会保留文档的多个版本，用户可以通过特定的冲突解决策略，如“last writer wins”（默认）或自定义逻辑来决定最终保留哪个版本。
3. 维护一致性
- 基于最终一致性模型：CouchDB遵循最终一致性原则。虽然数据更新不会立即在所有节点上反映，但在一段时间后，所有节点会达到一致状态。这是因为持续的复制操作会逐渐传播数据变化。
- 心跳检测与故障处理：节点之间通过定期的心跳检测来确保彼此的可用性。如果某个节点出现故障，其他节点会在一定时间后检测到，并相应地调整复制关系。例如，如果节点C在心跳检测中未响应，与它有复制关系的节点会暂停向它复制数据，直到它恢复正常。
- 文档版本跟踪：每个文档都有一个版本号（_rev）。在同步和更新过程中，版本号用于确定文档的最新状态以及检测冲突。当一个节点更新文档时，版本号会递增，其他节点在同步时会根据版本号判断是否需要更新本地副本。
