Изучение теоремы CAP: решающая битва компромиссов в распределенных системах
distributed-systems cap-theorem

Изучение теоремы CAP: решающая битва компромиссов в распределенных системах

3 марта 2023 г.

Представьте, что вы строите распределенную систему. Вы хотите, чтобы он был быстрым, отзывчивым и отказоустойчивым. Вы хотите, чтобы каждый узел имел одинаковое представление данных, даже во время сетевых разделов. Вы хотите, чтобы каждый запрос был обслужен, несмотря ни на что. Но, как говорится, нельзя не только съесть свой пирог, но и съесть его.

Введите теорему CAP. В нем говорится, что в распределенной системе вы можете достичь только двух из трех желаемых свойств:

  1. Последовательность,
  2. доступность и
  3. Допуск разделения

Непротиворечивость, доступность и устойчивость к разбиениям – три основных преимущества распределенных систем. Они работают вместе, чтобы гарантировать, что ваша система работает правильно в любой ситуации. Однако каждое из этих свойств имеет свои сильные и слабые стороны, и выбор каких двух приоритетных может оказаться сложной задачей.

Консистентность – главный защитник целостности данных. Это гарантирует, что каждый узел в системе имеет одинаковое представление данных, несмотря ни на что. Это благородная цель, но за нее приходится платить. Для достижения строгой согласованности часто приходится жертвовать либо доступностью, либо устойчивостью к разделам.

Доступность, с другой стороны, является претендентом, который никогда не отступает. Это гарантирует, что на каждый запрос к системе будет получен ответ, даже если это не самая свежая версия данных. Это упрощает создание отказоустойчивых систем, способных справляться с резкими скачками трафика или аппаратными сбоями. Однако для достижения высокой доступности часто приходится жертвовать согласованностью или устойчивостью к разделам.

Допуск к разделению – это подстановочный знак, который может все испортить. Это гарантирует, что система может продолжать функционировать, несмотря на сетевые разделы, которые могут возникнуть при потере связи между узлами. Это упрощает создание распределенных систем, которые могут выжить в различных средах. Однако для достижения строгой устойчивости к разделам часто приходится жертвовать согласованностью или доступностью.

Давайте рассмотрим несколько примеров из реальной жизни, чтобы увидеть, как компромиссы проявляются на практике. Финансовая торговая платформа уделяет первостепенное внимание согласованности и устойчивости к разделам, чтобы гарантировать точность и надежность транзакций даже во время сетевых разделов. Однако во время сетевых разделов платформа может не отвечать на каждый запрос. С другой стороны, платформа социальных сетей отдает приоритет доступности, чтобы гарантировать, что платформа всегда доступна, даже во время всплесков трафика. Однако в периоды большой нагрузки платформа может возвращать немного устаревшие данные. Cassandra, популярная распределенная база данных, обеспечивает высокую доступность и устойчивость к разделам, жертвуя строгой согласованностью. Это означает, что в определенных сценариях разные узлы в системе могут видеть несколько разные версии данных.

Итак, какие два свойства следует выбрать? Это зависит от вашего конкретного варианта использования. Понимание нюансов связанных с этим компромиссов может помочь вам принимать обоснованные решения об архитектуре и, в конечном счете, создавать систему, отвечающую потребностям вашего конкретного варианта использования.

Судьба вашей распределенной системы зависит от вашей способности находить правильные компромиссы. Выбирайте с умом!

Также опубликовано здесь

Оригинал

Recent Post

Categories

PREVIOUS ARTICLE
NEXT ARTICLE