Quorumgebaseerde

Quorumgebaseerde systemen definiëren een besluitvormings- of committing-mechanisme dat uitgaat van een quorum, een minimumaantal deelnemers dat nodig is om een actie te valideren. De belangrijkste eigenschap van een dergelijk systeem is het quorum-intersectieprincipe: elke twee quorums hebben een gemeenschappelijk lid. Daardoor is het mogelijk om veiligheid te garanderen: wat in een quorum is bevestigd, blijft zichtbaar voor latere besluiten, ook als sommige knooppunten falen.

In gedistribueerde omgevingen worden quorums gebruikt bij replicatie en consensus. Een schrijfbewerking wordt pas als bevestigd beschouwd wanneer een quorum van knooppunten de write heeft weggeschoven of weggeschreven. Een leesbewerking kan van een quorum van knooppunten een consistente kopie ophalen. Door de juiste keuze van de quorumgroottes kunnen zowel prestaties als veiligheid worden afgewogen. Een gangbare vuistregel is: in een systeem met N knooppunten moeten W (aantal bevestigingen voor writes) en R (aantal lezingen) zodanig worden gekozen dat W + R > N, zodat een gelezen waarde nooit eerder geschreven waarde mist. Voor fouttolerantie zijn verschillende modellen mogelijk: bij crash-fouttolerantie volstaat vaak een meerderheid (W+R > N); bij byzantijn-fout-tolerante systemen gelden strengere eisen en kan men kiezen voor N >= 3f+1 en quorumgroottes die minstens 2f+1 zijn.

Quorumgebaseerde technieken komen terug in vele bekende systemen, zoals Paxos en Raft, die een meerderheid als beslissingsquorum hanteren, en in gedistribueerde databases zoals Cassandra en Dynamo-achtige systemen, waar zowel reads als writes op quorums gebeuren en deterministische consistentie of eventualiteit kan worden nagestreefd. De belangrijkste afweging is tussen veiligheid en beschikbaarheid/latency: een groter quorum biedt meer veiligheid maar leidt tot hogere latenties en minder beschikbaarheid bij netwerktraging of partitionering.