CAP teoremi nedir? Gerçek sistemlerde nasıl yorumlanır?

CAP teoremine göre dağıtık bir veri sistemi, bir ağ bölünmesi (network partition) sırasında aşağıdaki iki özellikten yalnızca birini garanti edebilir:

• Consistency (C): her okuma en son yazılan değeri döner (linearizability) ya da hata verir.
• Availability (A): çalışan her düğüm her isteğe (hata olmadan) yanıt verir.
• Partition tolerance (P): düğümler arası mesajlar kaybolsa da sistem çalışmaya devam eder.

Yaygın yanılgı: "3'ten 2'sini seç"

Dağıtık sistemde ağ bölünmesi kaçınılmazdır, yani P bir seçenek değildir. Asıl soru şudur: bölünme olduğunda sistem ne yapar?

• CP: tutarsız veri döndürmektense bazı istekleri reddeder. Örnek: ZooKeeper, etcd, çoğunluk (quorum) gerektiren HBase. Kullanım: lider seçimi, kilitler, finansal kayıtlar.
• AP: yanıt vermeye devam eder ama veri eski olabilir; bölünme bitince düğümler uzlaşır (eventual consistency). Örnek: Cassandra, DynamoDB (varsayılan ayarlarla), DNS. Kullanım: sepet, beğeni sayısı, sosyal akış.

Bölünme yokken C ve A birlikte sağlanabilir.

PACELC: daha gerçekçi bir model

Partition varsa A ile C arasında seç; Else (normal durumda) Latency ile C arasında seç. Bölünme olmasa da güçlü tutarlılık, replikalar arası senkron koordinasyon gerektirdiği için gecikmeyi artırır.

Ayarlanabilir tutarlılık

Cassandra ve DynamoDB'de tutarlılık istek bazında seçilebilir. N replika için okuma (R) ve yazma (W) quorum'ları R + W > N olacak şekilde seçilirse (ör. N=3, W=2, R=2) okumalar en son yazmayı görür.

Mülakatta nasıl kullanılır?

Sistemi tek etiketle (CP/AP) değil, her veri türü için değerlendirin: bir e-ticaret sisteminde ödeme ve stok rezervasyonu tutarlılık ister; ürün yorumları ve öneri listesi eventual consistency ile sorunsuz çalışır.