Wat is de betekenis van de CAP-theorema?

De CAP-theorema (Consistentie, Beschikbaarheid, Partition Tolerance) stelt dat in een gedistribueerd systeem slechts twee van de drie eigenschappen gelijktijdig gegarandeerd kunnen worden:

• Consistentie (Consistency): Alle knooppunten zien dezelfde gegevens op hetzelfde moment. Als gegevens op één knooppunt worden gewijzigd, wordt deze wijziging onmiddellijk op alle andere weergegeven.
• Beschikbaarheid (Availability): Het systeem garandeert dat elke aanvraag een antwoord krijgt (zonder fouten). Elke werkende knoop kan aanvragen verwerken.
• Partition Tolerance (Partition Tolerance): Het systeem blijft werken, zelfs als door netwerkproblemen het in meerdere geïsoleerde clusters wordt verdeeld, en knooppunten niet met elkaar kunnen communiceren.

Bij een netwerkverdeling (Partition Tolerance) moet het systeem kiezen tussen consistentie en beschikbaarheid:

• CP-systeem: Geeft prioriteit aan Consistentie boven Beschikbaarheid. Tijdens een verdeling kan het systeem onbereikbaar worden om te garanderen dat alle beschikbare knooppunten consistente gegevens zien. Schrijvingsverzoeken kunnen worden afgewezen.
• AP-systeem: Geeft prioriteit aan Beschikbaarheid boven Consistentie. Tijdens een verdeling blijft het systeem toegankelijk, maar kunnen de gegevens tussen de partities inconsistent zijn. Na het oplossen van de verdeling moeten de gegevens worden gesynchroniseerd.
• CA-systeem: Theoretisch bestaat, maar kan niet bestaan onder echte netwerkcondities waar verdelingen onvermijdelijk zijn. In een gedistribueerd systeem moet altijd rekening worden gehouden met Partition Tolerance.

De CAP-theorema beweert niet dat een systeem niet gelijktijdig consistent en beschikbaar kan zijn onder normale omstandigheden zonder verdelingen. Het is specifiek van toepassing tijdens netwerkverdelingen.

De keuze tussen Consistentie en Beschikbaarheid onder Partition Tolerance hangt af van de systeemvereisten:

• Banksystemen, waar datanauwkeurigheid cruciaal is, kiezen vaak voor CP.
• Sociale media of online winkels, waar continue beschikbaarheid belangrijk is, zelfs met enige vertraging in datasync, kiezen vaak voor AP.