CAP теорема — различия между версиями

Материал из Викиконспекты
Перейти к: навигация, поиск
 
(не показаны 3 промежуточные версии 1 участника)
Строка 3: Строка 3:
 
* '''C'''onsistency — на всех ''не отказавших'' узлах одинаковые (с точки зрения пользователя) данные
 
* '''C'''onsistency — на всех ''не отказавших'' узлах одинаковые (с точки зрения пользователя) данные
 
* '''A'''vailability — запросы ко всем ''не отказавшим'' узлам возвращают ответ
 
* '''A'''vailability — запросы ко всем ''не отказавшим'' узлам возвращают ответ
* '''P'''artition tolerance — даже если связь в системе стала нестабильной (вплоть до разделения системы на куски), то система продолжает работать
+
* '''P'''artition tolerance — даже если связь в системе стала нестабильной (вплоть до разделения системы на куски), но узлы работают, то система в целом продолжает работать
  
 
Формально мы это не формулировали и не доказывали.
 
Формально мы это не формулировали и не доказывали.
Строка 17: Строка 17:
  
 
Дальше идут объяснения с лекции, они отличаются в разных источниках (например, где-то 2PC идёт вместе с Paxos в CP, а не в CA<ref>http://www.cedanet.com.au/ceda/fallacies/cap-theorem.php</ref>), а где-то совпадают с лекцией<ref>http://book.mixu.net/distsys/single-page.html#the-cap-theorem</ref>, а где-то считают, что не-partition tolerance не нужно<ref>https://codahale.com/you-cant-sacrifice-partition-tolerance/</ref>.
 
Дальше идут объяснения с лекции, они отличаются в разных источниках (например, где-то 2PC идёт вместе с Paxos в CP, а не в CA<ref>http://www.cedanet.com.au/ceda/fallacies/cap-theorem.php</ref>), а где-то совпадают с лекцией<ref>http://book.mixu.net/distsys/single-page.html#the-cap-theorem</ref>, а где-то считают, что не-partition tolerance не нужно<ref>https://codahale.com/you-cant-sacrifice-partition-tolerance/</ref>.
* Если мы хотим согласованность и доступность, то используем [[2 Phase Commit|протокол двухфазного коммита]]: он гарантирует нам согласованное состояние глобально во всей системе и мы всегда можем обслуживать запросы. Но если потерялась связь, то какие-то запросы нельзя обработать, потому что часть данных может быть на одном узле, а часть на другом. Каждый кусок всё ещё будет работать по отдельности, но глобальные транзакции выполнять мы не сможем.
+
* Если мы хотим согласованность и доступность, то используем [[2 Phase Commit|протокол двухфазного коммита]]: он гарантирует нам согласованное состояние глобально во всей системе и мы всегда можем обслуживать запросы (если только не упал узел с соответствующими данными). Но если потерялась связь (а узлы не упали), то какие-то запросы нельзя обработать, потому что часть данных может быть в одной половине, а часть в другой. Каждый кусок всё ещё будет работать по отдельности, но глобальные транзакции выполнять мы не сможем.
 
* Иногда нам не так важна согласованность и мы согласны на простую eventual consistency — это когда информация может быть доступна не сразу везде, а только через какое-то время, если система здорова. Сюда идут [[gossip-протоколы]].
 
* Иногда нам не так важна согласованность и мы согласны на простую eventual consistency — это когда информация может быть доступна не сразу везде, а только через какое-то время, если система здорова. Сюда идут [[gossip-протоколы]].
 
* Если мы хотим согласованность и толерантность к разделению, то надо жертвовать доступностью. Например, при помощи Paxos мы можем хранить все данные сразу на всех узлах, но тогда узлы, оказавшиеся в меньшинстве, ничего сделать не могут.
 
* Если мы хотим согласованность и толерантность к разделению, то надо жертвовать доступностью. Например, при помощи Paxos мы можем хранить все данные сразу на всех узлах, но тогда узлы, оказавшиеся в меньшинстве, ничего сделать не могут.

Текущая версия на 01:45, 15 июня 2019

CAP-теорема — утверждение о том, что в распределённых системах нельзя одновременно добиться трёх свойств:

  • Consistency — на всех не отказавших узлах одинаковые (с точки зрения пользователя) данные
  • Availability — запросы ко всем не отказавшим узлам возвращают ответ
  • Partition tolerance — даже если связь в системе стала нестабильной (вплоть до разделения системы на куски), но узлы работают, то система в целом продолжает работать

Формально мы это не формулировали и не доказывали. Оригинальная формулировка — Brewer's Conjecture (2000), а формализовано в работе Gilbert & Lynch (2004). Там есть много тонкостей с тем, что такое "не отказавший узел", "одинаковые данные", "разрыв связи", "система продолжает работать", "когда система всё-таки окончательно ломается и считается недоступной" и тому подобное.

Для общей эрудиции выглядят неплохо статьи[1][2]

Классификация алгоритмов[править]

А вот алгоритмы, которые удовлетворяют хотя бы двум свойствам, можно нарисовать на диаграмма Венна:

Distributed-cap.png

Дальше идут объяснения с лекции, они отличаются в разных источниках (например, где-то 2PC идёт вместе с Paxos в CP, а не в CA[3]), а где-то совпадают с лекцией[4], а где-то считают, что не-partition tolerance не нужно[5].

  • Если мы хотим согласованность и доступность, то используем протокол двухфазного коммита: он гарантирует нам согласованное состояние глобально во всей системе и мы всегда можем обслуживать запросы (если только не упал узел с соответствующими данными). Но если потерялась связь (а узлы не упали), то какие-то запросы нельзя обработать, потому что часть данных может быть в одной половине, а часть в другой. Каждый кусок всё ещё будет работать по отдельности, но глобальные транзакции выполнять мы не сможем.
  • Иногда нам не так важна согласованность и мы согласны на простую eventual consistency — это когда информация может быть доступна не сразу везде, а только через какое-то время, если система здорова. Сюда идут gossip-протоколы.
  • Если мы хотим согласованность и толерантность к разделению, то надо жертвовать доступностью. Например, при помощи Paxos мы можем хранить все данные сразу на всех узлах, но тогда узлы, оказавшиеся в меньшинстве, ничего сделать не могут.
  • http://blog.thislongrun.com/2015/04/the-unclear-cp-vs-ca-case-in-cap.html
  • https://habr.com/ru/post/322276/
  • http://www.cedanet.com.au/ceda/fallacies/cap-theorem.php
  • http://book.mixu.net/distsys/single-page.html#the-cap-theorem
  • https://codahale.com/you-cant-sacrifice-partition-tolerance/
  • Источник — «http://neerc.ifmo.ru/wiki/index.php?title=CAP_теорема&oldid=71658»