面试题答案
一键面试硬件资源分配
- 服务器选型：选择性能强劲、稳定性高的服务器硬件，如配备多核CPU、大容量内存和高速存储设备（如SSD），以满足高读写性能需求。例如，对于读密集型工作负载，可选用具有高速缓存和高网络带宽的服务器，提升读取速度。
- 资源比例调配：合理分配CPU、内存、磁盘I/O和网络带宽资源。一般而言，为Cassandra进程分配足够的内存，例如将系统内存的70% - 80%分配给堆空间，以缓存更多数据，减少磁盘I/O。同时，确保网络带宽足够支撑节点间的数据传输和客户端的读写请求。
- 硬件冗余：采用冗余硬件配置，如RAID阵列保障数据存储的可靠性，多网卡绑定提高网络可用性，不间断电源（UPS）防止意外断电导致数据丢失，提升集群稳定性。
数据模型设计
- 按访问模式建模：根据实际业务的读写模式设计数据模型。例如，如果业务主要是按时间序列查询数据，可设计以时间戳为分区键的表结构，这样能高效地按时间范围查询，同时避免热点分区。
- 预聚合数据：对于需要频繁统计分析的数据，在写入时进行预聚合。比如统计每日活跃用户数，在每天结束时将当天的活跃用户数据聚合存储，减少查询时的计算量，提升读性能，同时也利于扩展性，因为单个查询的数据量减少。
- 避免大分区：控制每个分区的数据量，防止出现单个分区数据量过大的情况。可以通过合理选择分区键，如采用哈希分区等方式，将数据均匀分布到各个节点，避免某个节点因大分区而成为性能瓶颈，保障扩展性和稳定性。
节点配置
- 节点数量规划：根据预估的数据量和读写负载，合理规划节点数量。初期可根据经验公式或测试数据估算，例如每TB数据对应一定数量的节点。随着业务发展，逐步增加节点以扩展集群。同时，要考虑节点的冗余度，一般建议至少有3个节点组成集群，以保证在部分节点故障时数据的可用性。
- 种子节点设置：精心选择和配置种子节点，种子节点是新节点加入集群时用于发现其他节点的引导节点。选择性能稳定、网络连接良好的节点作为种子节点，一般设置3 - 5个，确保新节点能顺利加入集群，维护集群的扩展性和稳定性。
- 节点间同步策略：调整节点间的数据同步策略，如调整Gossip协议的参数。适当增加Gossip协议的传播频率，可以加快节点状态信息的同步，使集群能更快感知节点变化；但过高的频率可能增加网络开销，需根据实际网络环境进行优化，平衡扩展性和稳定性。
应对冲突和挑战
- 热点问题：如果出现热点分区，可通过重新设计分区键、采用动态分区等方式分散负载。例如，将热点数据按时间、地域等维度进一步拆分，分布到不同分区。同时，利用Cassandra的反熵机制（如Merkle树）定期检查和修复节点间的数据差异，保证数据一致性。
- 节点故障：当节点发生故障时，集群会自动进行数据重新分布（通过一致性协议如Raft等）。为了减少故障恢复时间，可提前配置好备用节点，一旦主节点故障，备用节点能快速接管工作。此外，定期对节点进行健康检查，及时发现并处理潜在的硬件或软件问题，预防故障发生。
- 扩展性与一致性冲突：在扩展集群时，可能会影响数据一致性。为解决这个问题，可在扩展过程中逐步调整复制因子和一致性级别。例如，在新节点加入初期，适当降低一致性级别，待数据同步完成后再恢复到正常的一致性级别，确保在扩展过程中业务读写不受太大影响，同时保障数据最终一致性。