对于运行在生产环境中的存储系统是非常复杂的。出了实际数据的持久化之外，存储系统还需要包括如下特性：scalable and robust solutions of load balance, membership and failure detection, failure recovery, replica synchronization, overload handling, state transfer, concurrency and job scheduling, request marshalling, request routing, system monitoring and alarming, and configuration management. 在本文中不讲述上述这些细节，主要集中在Cassandra中应用的核心的分布式技术： partitioning, replication, membership, failure handling and scaling。所有这些模块协同起来处理读写请求。一个对于key的读/写请求呗路由到Cassandra中的节点，该节点决定该key所在的副本。对于写入，系统将该请求路由到所有的副本，并且等待一定数量的副本的写入完成的ack。对于读取，根据client需要的一致性保证，系统可能会将请求路由到最近的副本，或者路由到所有的副本，等待一定数量的response。
https://levy5307.github.io/blog/Cassandra/
Cassandra的目标是构建在上百台的节点之上（可能会跨越多个不同的data center）。Cassandra用于设计满足Facebook的Inbox Search的存储需求，这要求该存储系统需要能够处理非常高的写吞吐，每天数十亿的写入，以及随着用户规模增长而扩容。并且由于用户根据地理位置可能被不同的data center服务，所以在不同的data center之间复制数据是很关键的。
Data Model
Cassandra中的表示一个分布式的、由key索引的多维map。value是一个高度结构化的object。row key是一个string类型数据，没有大小限制（通常是16-36 bytes大小）。对于一个replica中的单行读写，不管其涉及到的列有多少个，其操作都是原子的。Column可以组成一个set叫做column family，这与Bigtable很像。Cassandra有两种column family，分别是Simple column family和Super column family。其中Super column family可被视为在一个column family之中的column family
此外，应用可以指定Super column family和Simple column faily中的column排列顺序，包括按时间排序和按名字排序。时间排序在Inbox Search中得到了应用，因为其需要按照时间顺序展示结果。column family中的任一column都需要通过column_family:column的形式来访问。在一个super column family中的列需要通过column_family:super_column:column的形式来访问。代表性的应用使用一个专用的Cassandra集群，并且将其作为他们服务的一部分，尽管Cassandra支持多个表，并且每个表都有其自己的schema。
API
Cassandra API包括以下三种简单的方法：
insert(table, key, rowMutation)
get(table, key, columnName)
delete(table, key, columnName)
columnName可以是一个column family中的指定的column、一个column family，一个super column family或者一个super column中的column
System Architecture
对于运行在生产环境中的存储系统是非常复杂的。出了实际数据的持久化之外，存储系统还需要包括如下特性：scalable and robust solutions of load balance, membership and failure detection, failure recovery, replica synchronization, overload handling, state transfer, concurrency and job scheduling, request marshalling, request routing, system monitoring and alarming, and configuration management. 在本文中不讲述上述这些细节，主要集中在Cassandra中应用的核心的分布式技术： partitioning, replication, membership, failure handling and scaling。所有这些模块协同起来处理读写请求。一个对于key的读/写请求呗路由到Cassandra中的节点，该节点决定该key所在的副本。对于写入，系统将该请求路由到所有的副本，并且等待一定数量的副本的写入完成的ack。对于读取，根据client需要的一致性保证，系统可能会将请求路由到最近的副本，或者路由到所有的副本，等待一定数量的response。
Partitioning
Cassandra的一个关键特性是其拥有逐渐扩展的能力，这就需要能够动态的为数据在集群的一系列的节点上分区的能力。Cassandra使用一致性hash来对数据进行分区，该hash函数使用了保序hash函数。一致性hash的细节在这里就不细说了，可以参考文章数据分片。
基础的一致性hash有几个挑战：
面对这些问题，通常有两种解决办法：
Cassandra选择第二种方法，因为它的设计和实现更容易驾驭，并且可以帮助负载均衡作出更加确定的选择。
Replication