Теорема PACELC
Теорема PACELC — расширение теоремы CAP, которое гласит, что в случае разделения сети (P) в распределённой компьютерной системе необходимо выбирать между доступностью (A) и согласованностью (C) (согласно теореме CAP), но в любом случае, даже если система работает нормально в отсутствии разделения (E), нужно выбирать между задержками (L) и согласованностью (C).
Описание
[править | править код]Теорема PACELC основывается на теореме CAP. Обе теоремы описывают, какие ограничения и компромиссные решения имеют распределённые базы данных в отношении согласованности, доступности и допустимости разделения. Однако, теорема PACELC заявляет, что необходимо идти на компромисс между задержками и консистентностью даже при отсутствии разделения, что обеспечивает более полное представление о возможных компромиссах для распределённых систем.[1]
Требование высокой доступности подразумевает, что система должна реплицировать данные. Пока распределённая система реплицирует данные, возникает необходимость выбирать между согласованностью и задержками.
Теорема PACELC впервые была описана Даниэлем Дж. Абади из Йельского университета в 2010 году в блоге[2] , а также в виде статьи в 2012 году[1]. Основная цель теоремы PACELC — обратиться к его тезису «Игнорирование необходимости выбора между согласованностью и задержкой в реплицируемых системах является основным упущением [в рамках CAP], поскольку необходимость этого выбора присутствует при работе системы всегда, в то время как CAP имеет отношение только к дискутируемо редкому случаю разделения сети».
Оценка основных СУБД согласно теореме PACELC
[править | править код]- По умолчанию Dynamo, Cassandra, Riak и Cosmos DB относятся к системам PA/EL: при разделении сети они отказываются от согласованности для большей доступности, а при нормальной работе отказываются от согласованности для более низкой задержки.
- Полностью ACID-системы, такие как VoltDB/H-Store и Megastore, — это PC/EC: они не отказываются от согласованности и будут согласны платить доступностью и задержками, чтобы добиться этого. BigTable и связанные с ним системы, такие как HBase, также являются PC/EC.
- Couchbase предоставляет ряд вариантов согласованности и доступности во время разделения, а также диапазон параметров задержки и согласованности без разделения. В отличие от большинства других баз данных, Couchbase не имеет единого набора API и не реплицирует все службы данных однородно. Для записи Couchbase предпочитает согласованность, а не доступность, что делает ее формально CP, но при чтении появляется больше управляемой пользователем изменчивости в зависимости от репликации индекса, желаемого уровня согласованности и типа доступа (поиск одного документа против сканирования диапазона против полнотекстового поиска и т. Д.) . Вдобавок ко всему, существует дополнительная изменчивость в зависимости от репликации между центрами обработки данных (XDCR), которая берет несколько кластеров CP и связывает их с асинхронной репликацией, и Couchbase Lite, которая является встроенной базой данных и создает полностью мульти-мастер (с отслеживанием версий ) распределенная топология.
- Cosmos DB поддерживает пять настраиваемых уровней согласованности, которые позволяют выбирать между C/A во время разделения сети и L/C в случае нормальной работы. Cosmos DB никогда не нарушает указанный уровень согласованности, поэтому это формально CP.
- MongoDB можно классифицировать как систему PA/EC. В базовом случае система гарантирует, что чтение и запись будут согласованными.
- PNUTS — это система PC/EL.
| DDBS | P+A | P+C | E+L | E+C |
|---|---|---|---|---|
| Dynamo | Да | Да[a] | ||
| Cassandra | Да | Да[a] | ||
| Cosmos DB | Да | Да | ||
| Couchbase | Да | Да | Да | |
| Riak | Да | Да[a] | ||
| VoltDB/H-Store | Да | Да | ||
| Megastore | Да | Да | ||
| MongoDB | Да | Да | ||
| PNUTS | Да | Да |
См. также
[править | править код]Примечания
[править | править код]Источники
- ↑ 1 2 Daniel J. Abadi. Consistency Tradeoffs in Modern Distributed Database System Design (англ.) // Yale University. — 2012. — 25 January. Архивировано 16 мая 2017 года.
- ↑ Daniel J. Abadi. DBMS Musings: Problems with CAP, and Yahoo’s little known NoSQL system. dbmsmusings.blogspot.ie (23 апреля 2010). Дата обращения: 11 сентября 2016. Архивировано 6 сентября 2016 года.
- ↑ 1 2 Arinto Murdopo. Consistency Tradeoffs in Modern Distributed Database System Design (англ.). — 2012. — 17 April. Архивировано 22 августа 2016 года.
Ссылки
[править | править код]- «Consistency Tradeoffs in Modern Distributed Database System Design», by Daniel J. Abadi, Yale University Original paper that formalized PACELC
- «Problems with CAP, and Yahoo’s little known NoSQL system», by Daniel J. Abadi, Yale University. Original blog post that first described PACELC