V distribuovaném systému, který ukládá data, je nemožné dosáhnout současně všech tří následujících vlastností:

1. C - Consistency (konzistence):
   • Každé čtení vrátí nejnovější zapsanou hodnotu (nebo chybu).
   • Odpovídá silné konzistenci. Všechny uzly vidí to samé.
2. A - Availability (dostupnost):
   • Každý požadavek na neselhávající uzel obdrží odpověď (bez chyby), ale bez záruky, že obsahuje nejnovější data.
   • Systém “nikdy nespí”, i když možná lže (vrací stará data).
3. P - Partition tolerance (odolnost vůči rozdělení):
   • Systém funguje dál, i když se síť přeruší a uzly spolu nemohou komunikovat (ztráta zpráv, rozpad na ostrovy).

[!important] Pravidlo “Vyber si dvě” Teoreticky si můžeš vybrat libovolné dvě vlastnosti. V reálných distribuovaných systémech je ale volba složitější, protože P (Partition Tolerance) je nutnost.

Realita: P je nevyhnutelné

Protože sítě nejsou spolehlivé (kabely se trhají, routery padají), Partition Tolerance (P) musí být vždy zapnutá. Nemůžeme si dovolit, aby pád sítě shodil celý systém.

Reálná volba se tedy zužuje na rozhodování: Co se stane, když se síť rozpadne?

Máme jen dvě možnosti: CP nebo AP.

1. CP Systémy (consistency + partition tolerance)

Priorita: Bezpečnost dat.

• Scénář: Síť se rozpadne. Uzel A nemůže mluvit s uzlem B.

• Reakce: Abychom zabránili nekonzistenci (aby si A a B nemysleli různé věci), systém odmítne odpovídat na jedné (nebo obou) stranách rozpadu. Vrací chybu nebo timeout.

• Oběť: Obětujeme Dostupnost (A).
• Příklad: Bankovní systémy, Distribuované databáze s transakcemi (HBase, MongoDB se zapnutým readConcern: majority, Redis v určité konfg.).
  • Nemůžu vybrat peníze z bankomatu, pokud bankomat neví, jestli jsem je už nevybral jinde.

    2. AP Systémy (Availability + Partition Tolerance)

    Priorita: Dostupnost služby.

• Scénář: Síť se rozpadne.
• Reakce: Oba uzly (A i B) přijímají zápisy a čtení, i když spolu nemluví. Data se rozcházejí. Až se síť spojí, vzniklý “bordel” (konflikty) se nějak vyřeší (merge).

• Oběť: Obětujeme Konzistenci (C). Máme jen modely konzistence distribuovaného systému#Eventual Consistency (Případná).

• Příklad: Sociální sítě (lajky), DNS, Cassandra, Amazon Dynamo (nákupní košík).

  • Raději ti dovolím vložit zboží do košíku (abych vydělal), i když to zboží možná už není na skladě.

3. CA Systémy (Consistency + Availability)

Teoretická kategorie.

• Znamená to systém, který je konzistentní a dostupný, ale nesmí se rozpadnout síť.

• V distribuovaném systému to prakticky neexistuje. Jakmile se síť rozpadne, systém přestane být C nebo A.

• Příklad: Relační databáze (SQL) běžící na jednom stroji.