Зрештою Узгоджено
Зрештою узгоджено (Eventually Consistent) — це модель узгодженості, яка використовується в розподілених системах, де в разі оновлень усі копії даних стануть узгодженими зрештою — за достатньо довгий час і за умови відсутності нових оновлень. Це компроміс між миттєвою узгодженістю та високою доступністю, який часто застосовується в системах, що пріоритетно орієнтовані на доступність та масштабованість.
Як це працює?
В розподілених системах дані реплікуються на кількох вузлах для забезпечення відмовостійкості та доступності. Коли відбувається операція запису:
- Оновлення застосовується до деяких вузлів.
- Інші вузли отримують оновлення асинхронно з часом.
- Поки всі вузли не будуть оновлені, можуть бути тимчасові невідповідності.
З часом усі репліки зійдуться до одного стану, тому цей процес і називається "зрештою узгодженим".
Ключові характеристики
- Низька затримка: Оскільки оновлення не потребують миттєвої синхронізації між вузлами, операції виконуються швидше.
- Висока доступність: Система може обслуговувати запити навіть під час часткових збоїв або розділень мережі.
- Тимчасові невідповідності: Дані можуть виглядати несумісними протягом короткого періоду часу, поки не завершиться синхронізація.
Приклади зрештою узгоджених систем
- DNS (Система доменних імен)
- Коли ви оновлюєте записи DNS для домену, зміни не розповсюджуються миттєво. Деякі користувачі можуть ще звертатися до старої IP-адреси, поки всі DNS-сервери не оновлять свої записи.
- Стрічки соціальних мереж
- Платформи, такі як Twitter або Instagram, використовують модель зрештою узгодженості для своїх стрічок. Якщо ви публікуєте нове фото, воно може з'явитися в стрічці ваших друзів лише через кілька секунд.
- Онлайн-рітейл-системи
- У системах, таких як Amazon, коли оновлюється інвентар у одному регіоні, може знадобитися деякий час, щоб це оновлення відобразилося в усіх дата-центрах.
- Бази даних NoSQL
- Cassandra, DynamoDB та Riak використовують зрештою узгодженість для забезпечення високої доступності в розподілених середовищах.
Коли використовується зрештою узгодженість?
Сценарії використання:
- Системи з високою доступністю: Коли критично важливо, щоб система швидко реагувала, навіть якщо це означає тимчасову невідповідність.
Приклад: Соціальні мережі або платформи для електронної комерції. - Масштабні системи: Коли система обробляє величезні обсяги даних, розподілені між багатьма вузлами.
Приклад: Розподілені бази даних, такі як Cassandra. - Додатки, в яких допускається затримка узгодженості: Коли незначні затримки в узгодженості не впливають істотно на досвід користувача.
Приклад: Панелі аналітики або рейтинги лідерів.
Переваги зрештою узгодженої системи
- Масштабованість: Легше масштабувати системи горизонтально (додавати нові вузли).
- Резилієнтність: Системи залишаються працездатними навіть під час збоїв у мережі.
- Продуктивність: Швидші операції читання та запису завдяки асинхронним оновленням.
Виклики зрештою узгодженої системи
- Тимчасові невідповідності: Користувачі можуть бачити застарілі або суперечливі дані.
- Розв'язання конфліктів: Системи повинні мати механізми для обробки конфліктуючих оновлень.
- Складність: Вимагає ретельного проектування, щоб забезпечити правильну конвергенцію даних.
Реальний приклад
Уявімо, що ви використовуєте додаток для обміну повідомленнями:
- Ви надсилаєте повідомлення. Воно миттєво відображається у вашому чаті (локальна репліка).
- Повідомлення асинхронно синхронізується з пристроєм отримувача.
- Якщо є затримка в синхронізації, отримувач може не побачити повідомлення миттєво.
- Зрештою, всі пристрої покажуть одну й ту саму історію чату.
Висновок
Зрештою узгоджені системи надають пріоритет доступності та швидкості, що робить їх ідеальними для великих розподілених додатків, де незначні затримки в узгодженості є прийнятними. Хоча вони не підходять для сценаріїв, які вимагають миттєвої точності (наприклад, фінансові транзакції), вони є основою багатьох сучасних систем, які вимагають масштабованості та продуктивності.
Перекладено з: What is Eventually Consistent?