Na czym polega sens twierdzenia CAP?

Twierdzenie CAP (Spójność, Dostępność, Tolerancja podziału) stwierdza, że w systemie rozproszonym można jednocześnie zapewnić tylko dwie z trzech właściwości:

• Spójność (Consistency): Wszystkie węzły widzą te same dane w tym samym czasie. Jeśli dane zostaną zmienione na jednym węźle, ta zmiana jest natychmiast odzwierciedlana na wszystkich pozostałych.
• Dostępność (Availability): System gwarantuje, że każde żądanie otrzymuje odpowiedź (bez błędów). Każdy działający węzeł może obsługiwać żądania.
• Tolerancja podziału (Partition Tolerance): System kontynuuje działanie, nawet jeśli z powodu problemów sieciowych dochodzi do podziału na kilka odizolowanych klastrów, a węzły nie mogą się ze sobą komunikować.

W przypadku podziału sieci (Partition Tolerance), system musi wybrać między spójnością a dostępnością:

• System CP: Preferuje spójność (Consistency) ponad dostępność (Availability). Podczas podziału system może stać się niedostępny, aby zapewnić, że wszystkie dostępne węzły widzą spójne dane. Żądania zapisu mogą być odrzucone.
• System AP: Preferuje dostępność (Availability) ponad spójność (Consistency). Podczas podziału system pozostaje dostępny, ale dane mogą być niespójne między partycjami. Po rozwiązaniu podziału dane muszą zostać zsynchronizowane.
• System CA: Teoretycznie istnieje, ale nie może istnieć w warunkach rzeczywistych sieci, gdzie podziały są nieuniknione. W systemie rozproszonym zawsze trzeba brać pod uwagę Tolerancję podziału.

Twierdzenie CAP nie mówi, że system nie może być jednocześnie spójny i dostępny w warunkach normalnych bez podziałów. Ma zastosowanie właśnie w momencie podziału sieci.

Wybór między spójnością a dostępnością w warunkach Tolerancji podziału zależy od wymagań systemu:

• Systemy bankowe, gdzie ważna jest dokładność danych, często wybierają CP.
• Systemy mediów społecznościowych lub sklepów internetowych, gdzie ważna jest ciągła dostępność, nawet przy pewnym opóźnieniu w synchronizacji danych, często wybierają AP.