CAPteorin

CAP-teorin, ofta kallad Brewer’s theorem, är en princip inom distribuerade datasystem som påstår att det i ett nätverk som kan dela upp sig inte går att garantera alla tre egenskaperna samtidigt: konsistens, tillgänglighet och partitionstolerans. Teorin formulerades av Eric Brewer 2000 och bekräftades senare av teoretiska bevis av Seth Gilbert och Nancy Lynch 2002. CAP beskriver ett kompromissproblem som uppstår när nätverket inte garanterar kommunikation mellan alla noder.

Definitionerna är centrala. Konsistens betyder att alla noder ser samma uppdaterade data samtidigt. Tillgänglighet innebär att varje begäran får ett svar inom en förutbestämd tidsgräns, utan fel. Partitionstolerans betyder att systemet fortsätter att fungera trots att nätverket fördelas i två eller flera avdelningar eller att meddelanden går förlorade eller försenas.

Trade-offen är kärnan i CAP. I närvaro av nätverkspartitioner kan ett system inte garanterat erbjuda både konsistens och tillgänglighet samtidigt; det får välja mellan CP (konsistens och partitionstolerans) eller AP (tillgänglighet och partitionstolerans) beroende på applikationens krav. Saknas partitioner kan system i teorin uppnå alla tre egenskaper, men i praktiken är partitionstolerans ett oundvikligt krav i distribuerade system.

Vanliga tolkningar används för att beskriva designprinciper bakom olika databasketekniker. AP-system prioriterar hög tillgänglighet och eventual konsistens, CP-system betonar stark konsistens men kan tillfälligt offra tillgänglighet vid partitioner, och CA-system (mindre användbara i breda distribuerade miljöer) syftar på konsistens och tillgänglighet utan partitionstolerans. CAP-teorin har starkt påverkat hur moderna databashanterare och NoSQL-plattformar utformas och utvärderas.