Нека да стигнем до дъното на това, което последователността, наличността и толерантността на разделите всъщност означават в производствените разпределени системи. Здравейте хора, аз съм обратно. не съм публикувал от известно време, знам, знам. Между работата, живота и обичайното "има ли някой дори да чете това?" съмнение спирала, аз оставям този блог да събира прах. Вместо спорадични публикации по случайни теми, аз се ангажирам с дълбоки серии за фундаментални концепции, които бих искал да разбера по-добре по-рано в кариерата си. Ако някога сте чувствали, че "получавате" разпределени системи в теорията, но се борите да приложите това знание на практика, тази серия е за вас. Благодарим ви, че се придържате (или просто откривате този блог). Вземете пълната серия от 4 части директно във вашата пощенска кутия. 
 
 Това е част 1 от поредица от 4 части за теоремата за ОСП и компромисите на разпределените системи. Това е част 1 от поредица от 4 части за теоремата за ОСП и компромисите на разпределените системи. Ако сте интервюирани за средни или висши инженерни роли през последното десетилетие, със сигурност сте били задавани въпрос за проектиране на системи, който в крайна сметка води до някаква версия на теоремата за CAP. Въпреки че е технически правилно, мисълта зад него е гротескно прекомерно опростена.Това прекомерно опростяване се връща, за да ви ухапе, когато дебютирате защо вашият разпределен магазин за данни е паднал. Моята цел е да демистифицирам това, което ни казва теоремата за ОСП, и да обясня как производствените системи се справят с тази "избор на двама". Какво е CAP теорема? Да се върнем на върха на века, през 2000 година. , след това управлява Inktomi Corporation, стои на подиума на ACM PODC симпозиум и направи изявление, което ще притеснява разработчиците в продължение на десетилетия: разпределено хранилище на данни може да гарантира само най-много две от трите от следните: последователност, наличност и толерантност на раздели. Ерик Брайър Няколко години по-късно теоремата на Брайър е формализирана в доказателство от Сет Гилбърт и Нанси Линч. Теоремата, идеята зад нея, всичко е вярно. Е, всеки си спомня частта "изберете две" от предположението, но те почти винаги изпускат най-важния контекст: . you only have to pick two   a network partition По време на По време на Теоремата дава насоки само когато нещата се объркат - когато започнете да губите мрежови пакети, или превключвателите се провалят, или когато гризачът дъвче през линия от влакна (това всъщност се е случило в Amazon). CAP Теорема: Консистенция, наличност и толерантност на разделите Нека бъдем супер точни за това какво всъщност са C, A и P и какво означават, защото случайните дефиниции нямат малко нюанс. Какво е консистенция в теорема CAP? (линейност) Когато теоремата на ОСП говори за последователност, тя говори за най-високата форма на последователност. Ако идвате от база данни, сте чували за слаба и силна консистенция.Атомната консистенция е само една стъпка над силната консистенция.Атомната консистенция също е известна като . Атомна последователност Линейност Линейност Линейност е, когато всички операции се изпълняват Например, ако операция А приключи преди операция Б да започне, тогава операция Б трябва логично да влезе в сила след операция А. атомно Нека използваме пример от реалния свят, за да илюстрираме тази идея. Представете си, че проверявате баланса на банковата си сметка и виждате $ 5000. Да речем, че прехвърляте $ 1000 от сметката. $4000 (или грешка), но никога $5000 отново. Прехвърлянето или се е случило, или не. Няма ситуация, в която ще видите старата стойност, след като новата стойност е написана. Гаранции Гаранции Подпишете сега Това е по-силен от "всички възли в крайна сметка виждат едни и същи данни" - това се нарича и това За какво говори теорията на ГПК? a lot Евентуална последователност is NOT Защо това е важно?Защото има куп системи, които осигуряват по-слаби модели на последователност, като например: монотонни четения, четене на твоето писане и причинно-следствена последователност, докато са изключително полезни.Но всички тези модели са по-слаби от линейност, което означава, че системите могат да останат Теоремата за CAP не ограничава системите да използват тези модели, а само линейността. Изключително достъпни Какво е достъпност в CAP теорема? Дефиницията на CAP за наличност също е много точна, в нея се казва: "Всяко искане към неуспешен възел. получаване на отговор“. трябва Имайте предвид, че това не означава нито едно от следните неща: 
 
 
 
 Отговорът трябва да бъде бърз. Отговорът трябва да бъде правилен. На това повечето нодули трябва да отговорят. Например, ако имате клъстер от 10 възли и 4 от тези възли са разделени, тези 4 все още отговаря на искания, които се считат за „достъпни“ съгласно определението на CAP за „достъпност“. В този случай грешка 4xx или непостоянно четене все още се броят като „достъпни“. must Ето един пример от реалния свят: По време на мрежова партиция наборът от първични реплики на MongoDB, който не може да достигне до всички вторични реплики, ще „отстъпи“ и ще откаже да пише изцяло. , въпреки че процесът MongoDB работи както се очакваше. unavailability Какво е толерантност на раздели? (и защо не можете да го избегнете) Това е мястото, където се появяват „двойките“. Толерантността на разделите означава, че вашата система продължава да работи както се рекламира, дори когато мрежата разделя вашите възли на групи, които не могат да общуват. Мрежовите раздели са факт от живота в разпределени системи. Интернетът, на който разчитаме ежедневно, центровете за данни, които обслужват нашите приложения, всички имат това свойство. превключвателите се провалят, влакната се отрязват, доставчиците на облаци имат прекъсвания в зоната на достъпност, пакетите се изхвърлят, дори в рамките на център за данни има преходни мрежови проблеми. Реалността е, Вие не избирате между C, A и P. Наистина избирате между C и A, когато P неизбежно се случва. partition tolerance is absolutely mandatory Истинската търговия Добре, нека да наблюдаваме какво се случва, когато мрежата в крайна сметка се провали. Преди да направим това, нека преформулираме теоремата за CAP и нейните възможности, като се има предвид, че P (толерантност на разделянето) е абсолютно задължително: 
 
 
 Съгласуваност: отхвърляне на искания, които биха могли да върнат остарели данни (пожертвайки наличността) Наличност: отговаря на всички искания, дори ако данните са остарели (пожертвайки последователността) Още веднъж, обърнете внимание на предварителното условие: мрежата се проваля“. Ако мрежата е добре, можем да имаме както последователност, така и наличност. Когато няма разделяне? Можете да имате и двете. мобилното приложение на банката ви показва точни, актуални салда, като същевременно остава високодостъпно – защото по-голямата част от времето мрежата работи добре. когато Въпросът, който теоремата на CAP ви принуждава да се обърнете към: What should your system do when the network eventually fails? Основната компромис: По време на разделяне, CP системи ви предпазват от виждане на грешни данни, като станат недостъпни. AP системи ви предпазват от прекъсвания, като потенциално обслужват стабилизирани данни. CP системи: Избиране на последователност над наличност CP системи решават, че по време на разделяне на мрежата, те ще отхвърлят исканията, вместо да рискуват да върнат остарели данни. Кога това има смисъл? 
 
 
 Банки: Ако потребителят извършва транзакция, по-добре ли е да се откаже малко или да рискува транзакцията да се случи два пъти? Вероятно първата, нали? Ние абсолютно не искаме да кажем на клиента, че транзакцията е успешна, когато не е. Управление на запасите: Ако не сме сигурни дали даден артикул е на склад, по-добре ли е да направите услугата недостъпна или да позволите възможността за свръхпродажба? Да анализираме една система от реалния свят, От собствения им уебсайт: "etcd е силно последователен, разпределен магазин за ключови стойности ... Тя грациозно се справя с изборите за лидер по време на мрежови раздели и може да толерира неуспех на машината, дори в лидерския възел." etcd Kubernetes използва etcd като свой резервен магазин за всички конфигурации на клъстери. Една от причините за това е, че не е възможно да се постигне по-голямата част от възлите, тъй като не е възможно да се постигне по-голямата част от възлите ( Неуспехът на линейността. kubectl kubectl AP системи: избор на наличност над последователност AP системи решават, че по време на разделяне на мрежата, те рискуват да обслужват застояли данни, вместо да отхвърлят искания. Някои системи, за които това се отнася: 
 
 
 Социални медийни източници: Потребителите биха предпочели приложението да обслужва старо/старо съдържание, вместо да е напълно недостъпно. Освен това, има ли наистина значение, ако потребителят не вижда реакция към публикацията си за няколко секунди? Шопинг колички: Много известен пример за това е DynamoDB на Amazon, който всъщност започна да се занимава с проблема с количката си за пазаруване; това е преживяване "винаги включено".Винаги можете да добавите към количката.Не е важно дали някой друг се занимава с вашата количка (Amazon ще реши промените), винаги ще можете да "добавяте към количката". За реална AP система не е нужно да мислите много трудно, най-чистата AP система не е нищо друго освен самата DNS. DNS, системата за имена на домейни, е перфектният пример за AP система и всички ние я използваме стотици пъти на ден, без дори да осъзнаваме. Когато се актуализира DNS запис, актуализацията не се разпространява незабавно до всеки DNS сървър по света. , DNS никога не е „недостъпно“. Той винаги ще ви даде отговор, дори ако този отговор е застоял. Това е точно защо актуализациите на DNS отнемат време и защо някои сайтове изглеждат недостъпни за няколко души, когато преминават през актуализации. however Следваща Следваща публикация: Скритите разходи за избор на последователност В следващата част от тази серия ще се потопим дълбоко в CP системи – бази данни и услуги, които дават приоритет на последователността над наличността по време на неуспехи в мрежата. 
 
 
 
 Как тези CP системи прилагат силна последователност. Разходи за координация. При избора на последователност над наличност има смисъл. "Изборът на две" дава илюзията, че сте затънали в избора си за целия живот на системата, когато в действителност реалността е много по-гъвкава. Подпишете се, за да получите част 2, когато падне. Благодаря ви още веднъж, ако ви е харесала тази статия, моля да се абонирате, тъй като ми дава увереност да продължа. Али Референции 
 
 
 
 Представяне на 2000 PODC от Eric Brewer Концепцията на Brewer и осъществимостта на последователни, достъпни, толерантни към разделяне уеб услуги от Нанси Линч и Сет Гилбърт etcd

This story contains new, firsthand information uncovered by the writer.

Subscribe to my Blog

Newsletter

Read My Stories

Това аудио е създадено на оригиналния език на историята!

CAP Теорема Обяснена, Част 1: Проблемът с "Изберете две"

About Author

КОМЕНТАРИ

ЗАКАЧВАЙТЕ ЕТИКЕТИ

ТАЗИ СТАТИЯ Е ПРЕДСТАВЕНА В

Related Stories

Light-Mode

Classic

Newspaper

Minty

Dark-Mode

Neon Noir

Minty

HN StartUps