सीएपी और इंजीनियरिंग ट्रेड-ऑफ

सीएपी कहता है: नेटवर्क पृथक्करण (विभाजन, पी) की स्थितियों में, एक वितरित प्रणाली एक साथ मजबूत स्थिरता (स्थिरता, सी) और उपलब्धता (उपलब्धता, ए) दोनों की गारंटी नहीं दे सकती है। यदि P मौजूद है, या तो CP या AP को चुना जाना चाहिए। विभाजन की अनुपस्थिति में, प्रतिबंध लागू नहीं होता है, लेकिन अन्य समझौते दिखाई देते हैं - मुख्य रूप से विलंबता और लागत।

व्यावहारिक इंजीनियरिंग CAP से परे जाती है: PACELC महत्वपूर्ण है (यदि P - C या A चुनें; अन्यथा - लेटेंसी और कंसिस्टेंसी के बीच चयन करें), स्थिरता मॉडल, एसएलए/एसएलओ, मामलों और व्यावसायिक जोखिमों का उपयोग करें।

1) बुनियादी परिभाषाएँ (कोई दर्शन नहीं)

संगति (सी): सभी ग्राहक एक ही परिणाम देखते हैं "जैसे कि" संचालन क्रमिक रूप से किया गया था (रैखिकता/मजबूत स्थिरता)।

उपलब्धता (ए): एक गैर-उपलब्ध नोड के लिए प्रत्येक अनुरोध एक उचित समय पर प्रतिक्रिया द्वारा पूरा किया जाता है, यहां तक कि विभाजन करते समय भी।

पृथक्करण (पी): नोड्स/क्षेत्रीय समूहों के बीच कनेक्टिविटी का नुकसान या महत्वपूर्ण गिरावट; अनिवार्य रूप से - एक भव्य पैमाने पर "अपरिहार्य"।

PACELC: यदि P, C या A चुनें; और (जब P नहीं है) L (कम देरी) या C (मजबूत स्थिरता) का चयन करें।

2) सहज चयन चित्र

सीपी (स्थिरता अधिक महत्वपूर्ण है): अलग होने पर, हम कुछ अनुरोधों को अस्वीकार करते हैं/अवरुद्ध करते हैं ताकि आक्रमणकारियों का उल्लंघन न हो। धन, लेन - देन, शेष लेखा के लिए उपयुक्त।

एपी (उपलब्धता अधिक महत्वपूर्ण है): हम हमेशा जवाब देते हैं, लेकिन हम अस्थायी असंगति को स्वीकार करते हैं, फिर हम संघर्षों को ध्वस्त करते हैं (सीआरडीटी/विलय नियम)। सामाजिक फीड के लिए उपयुक्त, जैसे काउंटर, कैश प्रोफाइल।

सीए (सी और ए एक ही समय में): केवल पी की अनुपस्थिति में संभव है - अर्थात्, जब तक नेटवर्क स्वस्थ है। वास्तविक संचालन में, "सीए" एक अस्थायी स्थिति है, न कि एक डिजाइन संपत्ति।

3) PACELC: देरी को मत भूलना

• क्षेत्रों के बीच मजबूत स्थिरता = अंतरमहाद्वीपीय कोरम - दसियों से सैकड़ों ms से p95 तक।
• स्थानीय रीड्स (कम एल) = कमजोर गारंटी (रीड-माय-राइट्स, बाउंड स्टैडनेस, अंतिम)।
• PACELC यह समझाने में मदद करता है कि विश्व स्तर पर "तेज और सख्त" दुर्लभ क्यों है: प्रकाश तात्कालिक नहीं है, और नेटवर्क तह के साथ कोरम बढ़ ते हैं।

4) स्थिरता मॉडल (तेज स्पेक्ट्रम)

रैखिक/मजबूत: जैसे कि एक अनुक्रमिक क्रम।

क्रमबद्ध: लेनदेन के कुछ अनुक्रमिक क्रम (रिकॉर्ड स्तर से ऊपर) के बराबर।

रीड-योर-राइट/मोनोटोनिक पढ़ ता है: ग्राहक अपनी रिकॉर्डिंग के बाद नया मूल्य पढ़ ता है।

बाध्य गतिशीलता: एन संस्करण/T से अधिक नहीं पढ़ ता है।

अंतिम स्थिरता: सभी प्रतियां समय के साथ अभिसरण करती हैं; संघर्षों का समाधान किया जाना चाहिए

5) उत्पादों और प्रोटोकॉल में सीपी और एपी पैटर्न (वैचारिक रूप से)

सीपी दृष्टिकोण: कोरम लॉग/लीडरशिप (रफ/पैक्सोस), सख्त लेनदेन, वैश्विक नेता स्थान, समकालिक प्रतिकृति। पी पर कुछ अनुरोधों की कीमत - विफलता और देरी में वृद्धि।

एपी दृष्टिकोण: मल्टी-मास्टर/मल्टी-लीडर, सीआरडीटी, गपशप वितरण, अतुल्यकालिक प्रतिकृति, संघर्ष समाधान (एलडब्ल्यूडब्ल्यू, वेक्टर घड़ी, डोमेन विलय कार्य)। मूल्य - अस्थायी असंगति और डोमेन नियमों की जटिलता।

6) बहु-क्षेत्र में ट्रेडऑफ

ग्लोबल लीडर (सीपी): सरल तर्क, लेकिन "दूर" क्षेत्र विलंबता के साथ भुगतान करते हैं; पी - रिकॉर्ड अवरुद्ध करने पर।

स्थानीय नेता + एसिंक्रॉन (एपी): स्थानीय स्तर पर तेजी से लिखें, फिर दोहराएं; परस्पर विरोधी परिवर्तनों को विलय की आवश्यकता होती है।

भू-विभाजन: उपयोगकर्ता/अधिकार क्षेत्र के करीब डेटा "लाइव"; क्रॉस-क्षेत्र - केवल एकत्र करता है।

सागा/सीआरडीटी के बिना दोहरे लेखन पर प्रतिबंध है: अन्यथा प्रेत और डबल राइट-ऑफ प्राप्त किए जाते हैं।

7) इंजीनियरिंग इनवेरिएंट्स एंड बिजनेस सॉल्यूशंस

सबसे पहले, अपरिवर्तनीय: क्या उल्लंघन नहीं किया जा सकता है (दोहरी खपत, नकारात्मक संतुलन, कुंजी की विशिष्टता), और क्या "जीवित" अंतिम (देखें काउंटर, सिफारिशें)।

• सीपी हार्ड - इसी संचालन के लिए अपरिवर्तनीय।
• एपी सॉफ्ट - अपरिवर्तनीय पतन के बाद।

8) ट्रेड-ऑफ शमन तकनीक

कैश और CQRS: क्लोज कैश/प्रोजेक्शन (AP) के माध्यम से पढ़ ता है, सख्त लॉग (CP) को लिखता है।

एक समझौता भाषा के रूप में RPO/RTO: कितना डेटा खो सकता है (RPO) और जल्दी से कैसे ठीक किया जाए (RTO)।

सुसंगत आईडी और घड़ी: नीरस टाइमस्टैम्प (हाइब्रिड/ट्रूटाइम दृष्टिकोण), यूलिड/स्नोफ्लेक।

सागास/टीएसएस: वैश्विक ताले के बजाय व्यापार मुआवजा।

CRDT और डोमेन विलय: संग्रह, काउंटर के लिए, "अंतिम जीत"।

बाध्य गतिशीलता: यूएक्स का संतुलन और सटीकता।

9) अवलोकन, एसएलओ और घटना प्रबंधन

पढ़ ने/रिकॉर्ड और क्षेत्रों के लिए अलग से विलंबता (p50/p95/p99) द्वारा SLO।

उपलब्धता से एसएलओ, क्षेत्र के फीलओवर को ध्यान में रखते हुए।

लैग प्रतिकृतियां/संघर्ष: संघर्षों का प्रतिशत, औसत समाधान समय।

पी साइन पर अलर्ट: अंतर-क्षेत्रीय चैनलों के समय में वृद्धि, कोरम त्रुटियों में वृद्धि।

नीचा दिखाने की योजना: केवल पढ़ ने के लिए मोड, स्थानीय रखरखाव के बाद विलय, "महंगे" कार्यों को अक्षम करना।

10) रणनीति चयन चेकलिस्ट

1. किन अपरिवर्तनों का उल्लंघन नहीं किया जाना चाहिए? अंततः क्या अनुमति देता है?
2. क्या कम-विलंबता वाले क्षेत्रीय रिकॉर्ड की आवश्यकता है?
3. लक्ष्य एसएलओ (विलंबता/उपलब्धता) और लागत (एग्रेस/प्रतिकृति) क्या हैं?
4. क्या आप मैनुअल मर्ज या स्वचालित केवल (सीआरडीटी/नियम) की अनुमति देते हैं?
5. नेटवर्क विफलता प्रोफ़ाइल, आवृत्ति, अवधि, विस्फोट त्रिज्या क्या है?
6. क्या डेटा (रेजिडेंसी) का कोई कानूनी स्थानीयकरण है?

7. प्रत्येक डेटा प्रकार/ऑपरेशन के लिए कौन सा स्थिरता मॉडल स्

8. आप कैसे देखेंगे: लैग्स, संघर्ष, कोरम की स्थिति?
9. पी: ब्लॉक, अपमानित, विभाजित यातायात में सिस्टम क्या करता है?
10. पी के बाद डेटा वसूली और प्रत्यावर्तन योजना क्या है?

11) विशिष्ट त्रुटियां

"सीए फॉरएवर" का पीछा। "पहले पी में, आपको चुनना होगा - पहले से बेहतर।

विलय नियमों के बिना वैश्विक मल्टी-मास्टर। संघर्ष डेटा और विश्वास को खाते हैं।

मजबूत स्थिरता "हर जगह। "अतिरिक्त कोरम ने p95/p99 और बजट को मारा।

लेनदेन/गाथा के बिना दोहरी लिखना। खोए हुए अपरिवर्तनों और प्रेत।

PACELC की अनदेखी। मयूर काल में, विलंबता पीड़ित होती है, एक तूफान - पहुँच में।

संघर्षों और लैग्स की शून्य टेलीमेट्री। समस्याएं केवल उपयोगकर्ता को दिखाई देती हैं।

12) त्वरित व्यंजनों

भुगतान/शेष: कोरम के साथ सीपी भंडारण; केवल नेता के माध्यम से रिकॉर्ड; पढ़ा जा सकता है, लेकिन महत्वपूर्ण UX में - पढ़ें-अपने-लिखते हैं।

सामग्री/फ़ीड: एपी प्रतिकृति + सीआरडीटी/मर्ज नियम; पी - स्थानीय स्तर पर सेवा करें, फिर पतन करें।

ग्लोबल सास: 'किरायेदार/क्षेत्र' द्वारा भू-विभाजन; "होम" क्षेत्र (सीपी) में सख्त संचालन, रिपोर्ट/खोज - अतुल्यकालिक अनुमानों (एपी) के माध्यम से।

रियल-टाइम सिग्नलिंग: Anycast/edge + AP बस; महत्वपूर्ण आदेश स्वीकृत चैनल (सीपी) से गुजरते हैं।

ऑडिट/लॉग: सीपी गारंटी के साथ सत्य का एकमात्र स्रोत (एपेंड-ओनली), आसपास - कैश और अनुमानों के साथ।

13) मिनी-संदर्भ वास्तुकला (मौखिक रूप से)

राइट-कोर (CP): नेता + कोरम प्रतिकृति, सख्त आक्रमणकारी, इंटरसर्विस प्रभाव के लिए सागा।

रीड-प्लेन (एपी): भौतिक दृश्य, कैश, खोज सूचकांक, अतुल्यकालिक अपडेट।

भू-मार्ग: उपयोगकर्ता "घर" क्षेत्र में प्रवेश करते हैं; P - लोकल मोड + बाद में प्रतिकृति पर।

संघर्ष-इंजन: CRDT/नियम; संघर्ष लॉग और मैनुअल रिज़ॉल्यूशन टूल।

अवलोकन: कोरम ट्रेसिंग, लैग्स, नेटवर्क घटना मानचित्र।

14) व्यावहारिक विलंब गणित (सरल स्कोर)

ऑप्टिक्स ≈ 5 एमएस प्रति 1000 किमी (आरटीटी और भी अधिक)। इंटरकांटिनेंटल कोरम → p95 आसानी से> 150-250 एमएस।

रिकॉर्ड करने के लिए कोई भी "वैश्विक मजबूत" एक महंगा अनुरोध यदि UX को <100-150 ms की आवश्यकता है, तो स्थानीय राइट-होम + अतुल्यकालिक परिणामों पर विचार करें।

15) पृथक्करण नीतियां

सीपी पथ: कोरम के बाहर ब्लॉक रिकॉर्ड; केवल पढ़ ने में सक्षम; उपयोगकर्ता को ईमानदार स्थिति दें।

एपी पथ: स्थानीय रूप से सेवा करें; वसूली के दौरान चिह्नित संस्करण - नियतात्मक विलय; संघर्ष को पार्सिंग कतार में उठाया जाता है।

निष्कर्ष

सीएपी एक हठधर्मिता नहीं है, लेकिन एक अनुस्मारक है: नेटवर्क डिवीजन अपरिहार्य हैं, और परियोजना को पहले से चुनना होगा कि तूफान में क्या बलिदान करना है - पहुंच या सख्त स्थिरता। PACELC स्पष्ट मौसम में एक महत्वपूर्ण देरी अक्ष जोड़ ता है। रणनीतियों को मिलाएं: सीपी कोर रखें जहां अपरिवर्तनीय पवित्र हैं, और एपी विमान जहां गति और स्थिरता अधिक महत्वपूर्ण है। टेलीमेट्री, क्षरण योजनाएं और विलय प्रक्रियाएं - और सिस्टम डेटा और उपयोगकर्ता ट्रस्ट दोनों को संरक्षित करेगा।