CAP-Theorem
CAP-Theorem
Um die grundlegenden Begriffe der Datenbankfunktionalität und -architektur zu verstehen, sollte jeder, der sich mit Softwarelösungen und ihrer Entwicklung beschäftigt, das CAP-Theorem kennen. In unserem Glossar möchten wir diesen Begriff genauer erklären.
Was ist das CAP-Theorem?
Das CAP-Theorem, auch bekannt als Brewers Theorem, wurde von dem Informatik-Professor Eric Brewer formuliert. Es beschreibt ein grundsätzliches Problem bei der Konzeption und Implementierung von . Das Akronym CAP steht dabei für die Anfangsbuchstaben der Begriffe Konsistenz (Consistency), Verfügbarkeit (Availability) und Ausfalltoleranz (Partition Tolerance).
Nach dem CAP-Theorem ist es unmöglich, in einem verteilten System alle drei oben genannten Eigenschaften gleichzeitig zu gewährleisten. Es kann immer nur eine Optimierung von zwei der drei Merkmale geben. Das Theorem zeigt also die Trade-offs zwischen Konsistenz, Verfügbarkeit und Ausfalltoleranz auf.
Die Bestandteile des CAP-Theorems
Um zu verstehen, welche Auswirkungen das CAP-Theorem auf die Ausgestaltung von Softwarelösungen hat, sollten wir uns kurz die drei zentralen Begriffe ansehen:
Konsistenz (Consistency): Hierbei handelt es sich um die Gewissheit, dass alle Knoten in einem Netzwerk zur gleichen Zeit dieselben Daten anzeigen.
Verfügbarkeit (Availability): Dies bedeutet, dass alle Anfragen an das System zeitnah eine Antwort erhalten, auch wenn einige Teile des Systems ausgefallen sind.
Ausfalltoleranz (Partition Tolerance): Hiermit ist gemeint, dass das System auch dann weiterhin funktioniert, wenn Teile des Systems ausfallen oder nicht erreichbar sind.
Fazit: Das CAP-Theorem in der Anwendung
Das CAP-Theorem spielt eine wichtige Rolle bei der Entscheidungsfindung für die Architektur von verteilten Systemen und damit verbundenen Softwarelösungen. Es hilft, die Prioritäten des Systems festzulegen und darauf basierend die passende Technologie auszuwählen - sei es ein relationaler Datenbanksystem, ein NoSQL-Datenbanksystem oder eine Mischung aus beidem. Wichtig ist dabei immer, das Gleichgewicht zwischen Konsistenz, Verfügbarkeit und Ausfalltoleranz zu finden und die Ausrichtung des Systems daran zu orientieren.
