Kas ir CAP teorema?

CAP teorija (arī pazīstama kā Brouera teorija) apgalvo, ka izplatītā skaitļošanas sistēmā nav iespējams vienlaikus nodrošināt:

• Saskaņotību (Consistency): Visi mezgli redz vienus un tos pašus datus vienlaikus. Katrs lasījums saņem jaunākos ierakstītos datus.
• Pieejamību (Availability): Katrs pieprasījums saņem nepilnīgu atbildi, neatkarīgi no citu mezglu stāvokļa. Sistēma vienmēr ir pieejama lasīšanas un rakstīšanas operācijām.
• Partition Tolerance (Sadales noturību): Sistēma turpina darboties, neskatoties uz mezglu savienojuma zudumu (tīkla sadalījumi).

Tīkla sadalījuma apstākļos ($P$), sistēma ir spiesta izvēlēties starp saskaņotību ($C$) un pieejamību ($A$).

• CA sistēma: Pieņem, ka nav tīkla sadalījumu. Ja tie rodas, sistēma kļūst vai nu nepieejama, vai nesaskaņota. Piemēri: klasiskas relāciju datu bāzes ar sinhronizētu replikāciju lokālajā tīklā.
• CP sistēma: Upurē pieejamību labā saskaņotībai tīkla sadalījuma laikā. Ja mezgs nevar sazināties ar lielāko daļu, tas pārtrauc atbildēt uz pieprasījumiem, lai nodrošinātu datu konsekvenci. Piemēri: Zookeeper, etcd, izplatītas sistēmas, kas izmanto saskaņošanas protokolus, piemēram, Paxos vai Raft.
• AP sistēma: Upurē saskaņotību labā pieejamībai tīkla sadalījuma laikā. Sistēma turpina atbildēt uz pieprasījumiem, bet var nodrošināt novecojušus vai konfliktējošus datus. Saskaņotība tiek sasniegta vēlāk (galīgā saskaņotība). Piemēri: DynamoDB, Cassandra, MongoDB (pēc noklusējuma dažās konfigurācijās).

CAP teorija attiecas uz izplatītām datu glabāšanas sistēmām. Reālās sistēmās bieži ir jāmeklē kompromisi un jāizvēlas modelis, kas vislabāk atbilst konkrētām prasībām.