Ποιο είναι το νόημα του θεωρήματος CAP;

Η Θεωρία CAP (Συνεπεια, Διαθεσιμότητα, Αντοχή σε διαχωρισμό) δηλώνει ότι σε ένα κατανεμημένο σύστημα, μόνο δύο από τις τρεις ιδιότητες μπορούν να διασφαλιστούν ταυτόχρονα:

• Συνεπεια (Consistency): Όλοι οι κόμβοι βλέπουν τα ίδια δεδομένα την ίδια στιγμή. Αν τα δεδομένα αλλάξουν σε έναν κόμβο, η αλλαγή αυτή αντικατοπτρίζεται αμέσως σε όλους τους άλλους.
• Διαθεσιμότητα (Availability): Το σύστημα εγγυάται ότι κάθε αίτημα λαμβάνει απάντηση (χωρίς σφάλματα). Οποιοσδήποτε λειτουργικός κόμβος μπορεί να επεξεργαστεί αιτήματα.
• Αντοχή σε διαχωρισμό (Partition Tolerance): Το σύστημα συνεχίζει να λειτουργεί ακόμα και αν, λόγω προβλημάτων δικτύου, διαχωριστεί σε πολλαπλά απομονωμένα clusters, και οι κόμβοι δεν μπορούν να επικοινωνήσουν μεταξύ τους.

Σε περίπτωση διαχωρισμού δικτύου (Partition Tolerance), το σύστημα πρέπει να επιλέξει μεταξύ συνεπεια και διαθεσιμότητας:

• CP σύστημα: Προτιμά τη Συνεπεια (Consistency) έναντι της Διαθεσιμότητας (Availability). Κατά τη διάρκεια διαχωρισμού, το σύστημα μπορεί να γίνει μη προσβάσιμο για να διασφαλίσει ότι όλοι οι διαθέσιμοι κόμβοι βλέπουν συνεπή δεδομένα. Οι αιτήσεις εγγραφής μπορεί να απορριφθούν.
• AP σύστημα: Προτιμά τη Διαθεσιμότητα (Availability) έναντι της Συνεπεια (Consistency). Κατά τη διάρκεια διαχωρισμού, το σύστημα παραμένει προσβάσιμο, αλλά τα δεδομένα μπορεί να είναι ασυνεπή μεταξύ των διαχωρισμένων τμημάτων. Μετά την επίλυση του διαχωρισμού, τα δεδομένα πρέπει να συγχρονιστούν.
• CA σύστημα: Θεωρητικά υπάρχει, αλλά δεν μπορεί να υπάρξει σε πραγματικές συνθήκες δικτύου όπου οι διαχωρισμοί είναι αναπόφευκτοι. Σε ένα κατανεμημένο σύστημα, πρέπει πάντα να λαμβάνεται υπόψη η Αντοχή σε διαχωρισμό.

Η Θεωρία CAP δεν δηλώνει ότι ένα σύστημα δεν μπορεί να είναι ταυτόχρονα συνεπές και διαθέσιμο σε κανονικές συνθήκες χωρίς διαχωρισμούς. Εφαρμόζεται ειδικά σε στιγμές δικτυακού διαχωρισμού.

Η επιλογή μεταξύ Συνεπεια και Διαθεσιμότητας υπό συνθήκες Αντοχής σε διαχωρισμό εξαρτάται από τις απαιτήσεις του συστήματος:

• Τα τραπεζικά συστήματα, όπου η ακρίβεια των δεδομένων είναι κρίσιμη, συχνά επιλέγουν CP.
• Τα συστήματα κοινωνικών δικτύων ή ηλεκτρονικών καταστημάτων, όπου η συνεχής διαθεσιμότητα είναι σημαντική, ακόμα και με κάποια καθυστέρηση στη συγχρονισμό δεδομένων, συχνά επιλέγουν AP.