CAPÜberlegungen

CAP-Überlegungen beziehen sich auf die drei zentralen Eigenschaften konsistenter, verfügbarer und partitions­toleranter verteil­ter Systeme: Konsistenz, Verfügbarkeit und Partitionstoleranz. Der CAP-Satz besagt, dass in einem verteilten Datenspeicher unter Netzwerkpartitionen nicht alle drei Eigenschaften gleichzeitig garantiert werden können. In der Praxis bedeutet dies, dass man sich je nach Anwendungsfall für zwei der drei Eigenschaften entscheiden muss, wobei Partitionstoleranz als realistische Anforderung oft gegeben ist.

Konsistenz bedeutet, dass ein Lesevorgang immer das aktuellste, von allen Prozessen gesehenen Schreiben widerspiegelt. Verfügbarkeit bedeutet, dass jeder Anfragen unabhängig von Systemzustand eine gültige Antwort erhält. Partitionstoleranz bedeutet, dass das System auch dann weiterarbeitet, wenn Kommunikationspfade zwischen Knoten unterbrochen sind. In Partitionen muss daher typischerweise zwischen schneller Verfügbarkeit und strenger Konsistenz abgewogen werden. CA-Systeme (Konsistenz und Verfügbarkeit ohne Partitionstoleranz) sind in verteilten Umgebungen mit Partitionen unrealistisch; CP-Systeme priorisieren Konsistenz und Partitionstoleranz auf Kosten der Verfügbarkeit, während AP-Systeme Verfügbarkeit und Partitionstoleranz wahren, oft mit eventualer Konsistenz.

PACELC ergänzt CAP durch eine erweiterte Sicht: Wenn eine Partition vorhanden ist, gilt der CAP-Vertrag (P gegen C oder A); solange keine Partition vorliegt, treten zusätzlich Latenz- und Konsistenzüberlegungen bei den normalen Operationen in den Vordergrund.

Praktisch beeinflussen CAP-Überlegungen die Auswahl von Datenbanken, Replikationsfaktoren, Quorum-Größen und die konfigurierbare Konsistenzstufen von modernen Stores. Sie dienen als Orientierung bei Architekturentscheidungen, sollten aber durch aktuelle Modelle und konkrete Systemeigenschaften ergänzt werden.