Sequenznummern

Sequenznummern sind numerische Kennungen, die der Bestimmung der Reihenfolge von Elementen dienen. Sie ermöglichen das Nachverfolgen von Abläufen, das Erkennen von Duplikaten und die Integrität von Datenströmen. In vielen Systemen werden Sequenznummern als monotone Zähler implementiert, die mit einer Anfangszahl beginnen und bei jedem neuen Element inkrementiert werden.

Typische Einsatzgebiete umfassen Netzwerke, verteilte Messaging-Systeme, relationale Datenbanken und Versionierungssysteme. In Netzwerken kennzeichnet die Sequenznummer Bytes in einem Datenstrom, ermöglicht das korrekte Wiederzusammenfügen von Segmenten und das Erkennen verlorener Pakete. In Messaging-Systemen unterstützen Sequenznummern Duplikatvermeidung, Wiederholungskontrolle und Fortschrittsmessung. In relationalen Datenbanken erzeugen Sequenzobjekte eindeutige Primärschlüsselwerte; in MVCC-Systemen dienen Sequenznummern der Versionierung von Datensätzen. In Dokumenten- oder Versionsspeichern helfen sie, die Chronik von Änderungen abzubilden.

Designaspekte umfassen Reichweite, Granularität und Monotonie, sowie den Umgang mit Wraparound, Persistenz über Neustarts und Fehlertoleranz. Oft werden Sequenznummern gegen Vorhersage und Replay-Angriffe geschützt. Bei verteilten Systemen muss man Lückenhandhabung berücksichtigen, da nicht alle Elemente in der richtigen Reihenfolge eintreffen oder verarbeitet werden.

Typische Implementierungen: In relationalen Datenbanken erzeugt ein Sequenzobjekt fortlaufende Zahlen (z. B. nextval). In TCP identifizieren Sequenznummern Bytes im Datenstrom und ermöglichen Wiederordnung sowie Verlusterkennung. In Kafka oder ähnlichen Systemen repräsentieren Offsets die Reihenfolge innerhalb einer Partition.