请详细说明 Cassandra 在写入与读取数据时，其内部路径分别经过哪些关键步骤和组件？
考察说明
考查对 Cassandra 读写路径核心机制的理解，包括写入流程、读取流程及其设计目的。
回答思路
- 【回答框架 1】Cassandra 写路径的核心是先在内存中写入 Memtable，同时追加到 CommitLog 以保障持久性。当 Memtable 达到阈值时，会异步刷写为 SSTable，期间不阻塞写操作。写入操作会先经过分区和副本策略确定目标节点，并采用一致性级别控制成功条件（如 QUORUM）。
- 【回答框架 2】Cassandra 读路径首先查询 Memtable 与多个 SSTable，并通过 Bloom Filter、Partition Index 和 Compression Offset 等机制快速定位数据。随后使用 Row Cache 或 Key Cache 加速读取，并通过 Read Repair 在后台修复副本间不一致的数据。
- 【回答框架 3】为提高读性能，Cassandra 会合并 SSTable 中的多个版本，采用 LSM 树结构优化写入与读取的权衡。读取时需检查多个 SSTable，可能触发压缩合并以减少数据版本。
- 【回答框架 4】写入与读取路径均依赖一致性级别（如 ONE、QUORUM、ALL）来平衡可用性与一致性，同时引入 Hinted Handoff 处理节点临时故障，确保最终一致性。
- 【关键点 1】写路径涉及 Memtable、CommitLog、SSTable 异步刷写，以及基于一致性级别的确认机制。
- 【关键点 2】读路径通过 Bloom Filter、索引与缓存提升效率，并利用 Read Repair 保持副本一致。
- 【关键点 3】LSM 树结构使写入高效，但读取需跨 SSTable 合并，压缩有助于减少版本。
- 【关键点 4】一致性级别决定读写操作的延迟与强一致程度，需根据业务需求权衡。
- 【关键点 5】Hinted Handoff 在副本不可用时暂存写操作，确保最终一致。
- 【易错点 1】不区分 Memtable 与 CommitLog 的职责，误以为两者都直接服务查询。
- 【易错点 2】忽略一致性级别对读写性能与正确性的影响，将其视为固定参数。
- 【易错点 3】将 Read Repair 理解为同步修复，实际它可能异步触发，不影响当前读响应。