نماذج الاتساق

يصف الاتساق القيم التي يراها القراء وبأي ترتيب أثناء التغييرات التنافسية. الاختيار الصحيح للنموذج هو التوازن بين صرامة الثوابت وكمون الوقت والتوافر والتكلفة (PACELC). فيما يلي دليل عملي للنماذج وتطبيقها.

1) نماذج «صارمة»

خطي (قوي)

السلوك كما لو أن جميع العمليات أجريت على الفور في ترتيب موحد يحترم الوقت الفعلي.
الإيجابيات: نموذج عقلي بسيط، آمن للمال والتفرد.
السلبيات: النصاب/القائد → النمو p95/p99، وخاصة بين المناطق.
حالات الاستخدام: أرصدة، مخزون بحدود صلبة، أسماء/مفاتيح فريدة.

الاتساق التسلسلي

ترى جميع الخيوط نفس ترتيب العمليات، لكن الطلب في الوقت الفعلي غير مطلوب. أضعف قليلاً من الخطي، ونادرًا ما يتم عرضه مباشرة في المنتجات.

Serializable

تعادل بعض الترتيب التسلسلي للمعاملات (وليس العمليات الفردية).
الإيجابيات: صحة الثوابت المعقدة على مستوى الاستعلام/الجدول.
السلبيات: أكثر تكلفة (الحظر/الإصدار/التحقق من الصراع).
حالات الاستخدام: المعاملات المالية المعقدة، عمليات إعادة الفرز المتسقة، المخزون.

Snapshot Isolation (SI)

تقرأ كل معاملة لقطة ثابتة بمرور الوقت ؛ تعارض الإدخالات على «نفس السطور»، ولكن كتابة الانحراف ممكن.
الإيجابيات: قراءة سريعة بدون أقفال وتقارير مستقرة.
السلبيات: غير قابلة للتسلسل، اكتب فخ الانحراف (مثال: الأطباء المناوبون).
حالات الاستخدام: التحليلات والتقارير ومعظم CRUDs بدون ثوابت صلبة.

2) الضمانات لكل دورة والضمانات السببية

اقرأ كتاباتك (RYW)

يراه العميل دائمًا في القراءات اللاحقة بعد دخوله.
الإيجابيات: UX جيد (نموذج → تأكيد).
السلبيات: الضمان المحلي، وليس العالمي.

مونوتونيك يقرأ/يكتب

القراءات لا «تتراجع» ؛ وتطبق سجلات زبون واحد بنفس ترتيب السجلات المرسلة.

الاتساق السببي

إذا كانت العملية تعتمد على عملية أخرى (A → B)، فإن الجميع يرى A قبل B.
الإيجابيات: بديهية للتغذية الاجتماعية، التعليقات.
السلبيات: علامات التوجيه والسببية (الساعات المتجهة) أكثر صعوبة.
مفاتيح المستخدم: الاتصالات، التحرير المشترك، خلاصات الأحداث.

3) النماذج الضعيفة والهجينة

الصمود المحدود

لا يمكن أن تتأخر القراءات أكثر من Δ t أو N.
الإيجابيات: UX يمكن التنبؤ به، حل وسط جيد بين المناطق.
السلبيات: لا تحمي من صراعات الكتابة.

الاتساق النهائي

بمرور الوقت، تتقارب جميع النسخ ؛ النظام والتأخير غير مضمونين.

الإيجابيات: الحد الأدنى من زمن الوصول/التكلفة، والتوافر العالي (AP)

السلبيات: بحاجة إلى دمج صريح (CRDT/domain rules).
حالات الاستخدام: المخابئ، الخلاصات، المقاييس، الإعجابات، أدلة nen النقدية.

4) الحالات الشاذة النموذجية وما تعنيه

قراءة قذرة: قراءة بيانات غير ملتزمة.
قراءة غير قابلة للتكرار: نفس القراءة داخل المعاملة تعطي قيمًا مختلفة.
الشبح: عند الطلب المتكرر، تظهر/تختفي سلسلة مطابقة للمسند.
اكتب Skew (مع SI): تقرأ معاملتان الثابت المتقاطع وتكتب سطورًا مختلفة، منتهكة شرط «يجب أن يكون المبلغ ≥ 1».
التحديث المفقود: الرقم القياسي «يكتب فوق» تغييرات المنافس.

5) النصاب ومستويات القراءة/الكتابة

تسمح لك العديد من المتاجر بتعيين مستويات «R »/« W» (عدد النسخ المتماثلة للقراءة/الكتابة).

النصاب (R + W> N) يعطي «تقاطع» وضمانات قوية لقراءات السجل الأخير.
W = 1، R = 1 → زمن انتقال منخفض، ولكن البيانات القديمة ممكنة.
الضبط: العمليات الحرجة - عالية «W» (أو القائد)، والباقي - منخفضة «R» للسرعة.
يساعد إصلاح القراءة/التسليم الملمح في الحصول على الاتساق في الخلفية.

6) الساعات والنظام: كيف «نفهم» السببية

ساعات Lamport: ترتيب جزئي للأحداث.
الساعات المتجهة: إصلاح السببية، والسماح باكتشاف النزاعات.
النهج الهجين/TrueTime: الحد من انتشار الساعات في المجموعة لطلب المعاملات والركود.
إصدار: «إصدار/ts + ممثل» للدمج ؛ في CRDT، نصف مجموعات مغلقة (التبديل/الخصوصية).

7) CRDT ودمج المجال

يضمن CRDT (أنواع البيانات المتقاربة/المتكررة) التقارب دون تنسيق: G-counter، OR-Set، LWW-Register، Map، نص متغيرات OT/WOOT.
عندما تكون مفيدة: الإعجابات، العديد من العلامات والسلال والوثائق.
القيود: ابتكر دلالات «الدمج» الصحيحة لكيان مجال معين.

8) الاتصال مع CAP/PACELC

نماذج صارمة (قابلة للخط/Serializable) في متعدد المناطق → CP مع زيادة زمن الوصول (PACELC: حدد C والدفع L).
النماذج الضعيفة/الهجينة → AP و/أو المنخفضة L، ولكنها تحتاج إلى دمج/حل النزاعات.
الهجين: CP-kernel للثوابت + AP-projections/caches for reads.

9) اختيار النموذج: قائمة مرجعية

1. الثوابت: ما الذي لا ينبغي انتهاكه ؟ (التفرد والتوازن والحدود).
2. الإقليمية: أين تتم الكتابات/القراءات ؟ (المحلية/العالمية).

3. SLO حسب زمن الوصول: p95/p99 للمسارات الحرجة ؟

4. ثمن التنسيق: هل هو جاهز للدفع بالنصاب الأقاليمي ؟

5. النزاعات: هل لديك دمج حتمي أم أنك بحاجة إلى منسق ؟

6. توقعات UX: RYW/رتيبة/سببية مهمة للعميل ؟

7. إمكانية الملاحظة: كيف تقيس التأخر/الصراع/درجة التقادم ؟

8. فولباك: ماذا يحدث عندما تنقسم الشبكة (P) ؟ قراءة فقط/الدخول/قوائم الانتظار المحلية ؟

10) وصفات سريعة

الدفع/الرصيد: قابل للخط/مصلي، قائد + نصاب، مهلة قصيرة ؛ قراءات RYW.
الملامح/العلف: الصمود السببي/المحدود + المخبأ ؛ CRDT للإعجابات/العد ؛ RYW للمؤلف.
البحث/التحليلات: SI/Read ملتزم، توقعات غير متزامنة، في نهاية المطاف للفهارس.
SaaS العالمية: التقسيم الجغرافي ؛ «السجلات المنزلية» - CP، التقارير/الأدلة - AP.
التحرير المشترك: السببية/النهائية + CRDT/OT ؛ الحفاظ على «التاريخ».

11) لاحظ الاتساق

Lag metrics: 'replication _ lag', 'staleness _ age _ ms' (p50/p95/p99).
النزاع: النسبة المئوية للنزاعات، متوسط وقت الحل.
النصاب القانوني: نجاح النصاب القانوني «R/W»، والمهل الزمنية للمسارات الأقاليمية.
ضمانات العملاء: RYW/رتيبة - علامات تتبع حسب الجلسة.

12) أخطاء نموذجية

المطالبة بقوة «في كل مكان» بدون أساس تجاري → انفجار في زمن الوصول والتكلفة.
الكتابة المزدوجة إلى مناطق مختلفة بدون sagas/CRDT → الأشباح وفقدان الثوابت.
تجاهل RYW/الرتابة في UX → «فقدان» البيانات المرسلة للتو.
لا تتبع شيخوخة المخابئ/الإسقاطات → التناقضات «الأبدية».
الدمج غير المدروس → قيم الخسارة/الازدواجية غير المتوقعة.

13) بنية مرجعية صغيرة

الكتابة الأساسية (CP): القائد، سجلات النصاب، SLOs والمهل، السجلات.
Read-plane (AP): مناظر ملموسة، مخابئ TTL، إصلاح القراءة.
العميل: ضمانات الجلسات/الجلسات اللاصقة (RYW/monotonic)، ملصقات الإصدار.
تعارض المحرك: قواعد CRDT/النطاق، قائمة انتظار التسوية اليدوية.
الرصد: التأخير والصراعات وحصص القراءات القديمة.

استنتاج

نموذج الاتساق هو عقد هندسي بين البيانات والكمون والتوافر. ابدأ بالثوابت و SLOs، واختر بدقة المكان الذي تحتاجه، وأضعف حيث يمكنك ذلك، دون أن تنسى ضمانات العملاء والنصاب القانوني والساعات وقابلية الملاحظة. يمنح مزيج كفء من النماذج الحجم والقدرة على التنبؤ والاستدامة - دون التضحية بحقيقة الأعمال وثقة المستخدم.