Khám phá dịch vụ sv 88 - giải pháp hàng đầu cho người dùng việt

Phân tích chi tiết về phân tán: Rốt cuộc thì nhất quán là gì?
2020-06-26

Những kỹ sư phát triển hệ thống máy chủ chắc hẳn đều quan tâm đến các hệ thống phân tán và những lý thuyết liên quan. Trong số đótỷ lệ kèo bóng đá trực tiếp, có lẽ vấn đề "nhất quán" trong các hệ thống phân tán là chủ đề được thảo luận nhiều nhất. Tuy nhiên, dù là trong giới học thuật hay ngành công nghiệp, lịch sử phát triển luôn cho thấy rằng khái niệm về "nhất quán" thường đi kèm với sự mơ hồ và hỗn loạn trong cách hiểu. Trên thực tế, việc đảm bảo tính nhất quán trong một hệ thống phân tán không chỉ là thách thức về mặt kỹ thuật mà còn là câu hỏi triết học, bởi mỗi nền tảng hoặc cơ chế có thể định nghĩa "nhất quán" theo cách riêng của mình. Một số hệ thống chọn ưu tiên hiệu suất cao hơn, trong khi những hệ thống khác lại đặt tính chính xác lên hàng đầu, dẫn đến sự mâu thuẫn giữa các giải pháp. Điều này khiến các nhà phát triển không khỏi đau đầu khi phải lựa chọn phương án phù hợp nhất cho dự án của mình.

Nhất quán có nghĩa là dữ liệu giữa nhiều nút máy chủ cần phải giữ nguyên vẹn và giống nhau

Tuy nhiêntỷ lệ kèo bóng đá trực tiếp, từ "nhất quán" thực sự rất dễ gây hiểu lầm. Nếu diễn đạt bằng tiếng Anh, ít nhất có hai từ liên quan đến ý nghĩa này: consistency và consensus Chúng thường được dịch thành "tính nhất quán"sv 88, điều này càng làm gia tăng mức độ lạm dụng khái niệm này. Để tiện cho việc thảo luận sau này, chúng ta hãy cùng làm rõ một chút:

Các giao thức nhất quán phân tán thường được đề cập trên mạng như Paxos thực chất là consensus Từ này. Nếu nó được dịch thành "đồng thuận"tỷ lệ kèo bóng đá trực tiếp, có lẽ sẽ tốt hơn một chút. Để làm rõ, trong phần thảo luận sau, tôi sẽ cố gắng sử dụng từ "đồng thuận" này. consensus Khi bàn về vấn đề này.
Từ "C" trong ACID hoặc CAP dùng consistency Từ nàyđá gà trực tiếp app, nhưng ý nghĩa thực sự hoàn toàn khác nhau.
giao dịch phân tán

Bây giờsv 88, chúng ta sẽ phân tích chi tiết các khái niệm này.

Nhất quán trong ACID

ACID là bốn tính chất chính của các giao dịch trong cơ sở dữ liệuđá gà trực tiếp app, bao gồm tính nguyên tử (Atomicity), tính toàn vẹn (Consistency), tính cách ly (Isolation) và tính bền vững (Durability). Mỗi đặc tính này đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo rằng dữ liệu được xử lý một cách chính xác và đáng tin cậy. Tính nguyên tử yêu cầu rằng một giao dịch phải được thực hiện như một khối duy nhất - hoặc toàn bộ thành công hoặc hoàn toàn thất bại mà không để lại trạng thái không rõ ràng. Tiếp theo, tính toàn vẹn đảm bảo rằng cơ sở dữ liệu luôn ở trạng thái hợp lệ sau khi thực hiện bất kỳ thay đổi nào, ngay cả trong quá trình giao dịch đang diễn ra. Tính cách ly giúp ngăn ngừa xung đột giữa các giao dịch cùng lúc, bằng cách phân tách chúng khỏi nhau để tránh sự can thiệp không mong muốn. Cuối cùng, tính bền vững đảm bảo rằng kết quả của một giao dịch thành công sẽ được lưu giữ mãi mãi, ngay cả khi hệ thống gặp lỗi hoặc tắt nguồn đột ngột.

Chúng ta hiện đang quan tâm đến Ctỷ lệ kèo bóng đá trực tiếp, tức là nhất quán Consistency Nó có ý nghĩa gì? Nói cách khácsv 88, nó đề cập đến việc bất kỳ giao dịch cơ sở dữ liệu nào cũng phải đảm bảo rằng toàn bộ cơ sở dữ liệu luôn ở trạng thái "đồng nhất". Vậy trạng thái nào được coi là "đồng nhất"? Hãy lấy ví dụ về việc chuyển tiền giữa hai tài khoản ngân hàng. Rõ ràng, thao tác "chuyển tiền" phải đảm bảo rằng tổng số dư của cả hai tài khoản không thay đổi trước và sau khi thực hiện giao dịch. Đây là nguyên tắc bắt buộc mà bất kỳ giao dịch chuyển tiền nào cũng cần tuân theo. Giả sử bạn muốn chuyển 100 đồng từ tài khoản A sang tài khoản B, vì vậy một giao dịch cơ sở dữ liệu đã được khởi động. Trong giao dịch này, bạn có thể giảm 100 đồng từ tài khoản A trước, rồi thêm 100 đồng vào tài khoản B sau đó. Thao tác này đáp ứng yêu cầu rằng tổng số dư của cả hai tài khoản không thay đổi trước và sau khi giao dịch, do đó chúng ta nói rằng giao dịch này duy trì trạng thái "đồng nhất" của cơ sở dữ liệu; đồng thời, cơ sở dữ liệu vẫn ở trạng thái "đồng nhất" trước và sau khi giao dịch này hoàn thành.

Dựa trên đoạn mô tả trênsv 88, chúng ta dễ dàng nhận ra:

Trong mô hình ACIDsv 88, thuộc tính "nhất quán" (consistency) đề cập đến việc duy trì trạng thái "nhất quán" của toàn bộ cơ sở dữ liệu. Nếu nhìn ở góc độ trừu tượng, mỗi khi thực hiện một giao dịch trên cơ sở dữ liệu, trạng thái của nó sẽ thay đổi. Điều này có thể được so sánh như xem cơ sở dữ liệu như một máy trạng thái (state machine). Chỉ cần trạng thái ban đầu của cơ sở dữ liệu là "nhất quán", và mỗi giao dịch đảm bảo duy trì trạng thái "nhất quán", thì cơ sở dữ liệu sẽ luôn duy trì trạng thái "nhất quán" trong suốt quá trình (tức là tuân thủ quy tắc Consistency Preservation). Điều thú vị là, để đạt được điều này, các nhà phát triển thường sử dụng các cơ chế kiểm tra chặt chẽ, chẳng hạn như ràng buộc dữ liệu (data constraints) hoặc các quy tắc xác minh dữ liệu trong quá trình xử lý giao dịch. Điều đó giúp đảm bảo rằng bất kỳ sự thay đổi nào cũng không làm phá vỡ tính nhất quán tổng thể của hệ thống. Hơn nữa, các hệ quản trị cơ sở dữ liệu (DBMS) hiện đại còn cung cấp thêm các công cụ tự động hóa để giám sát và khắc phục các vấn đề liên quan đến trạng thái không nhất quán nếu chúng xuất hiện trong quá trình thực thi giao dịch.
số dư tổng của tài khoản không thay đổi sau khi chuyển tiền

Chúng ta hãy cùng xem xét lạitỷ lệ kèo bóng đá trực tiếp, để đảm bảo mọi giao dịch luôn duy trì được tính nhất quán của ACID, cần phải cân nhắc những yếu tố nào trong việc triển khai thực tế? Trước hết, chúng ta cần quan tâm đến cơ chế quản lý khóa (locking mechanism) để tránh tình trạng xung đột giữa các giao dịch. Tiếp theo, việc sử dụng nhật ký giao dịch (transaction log) đóng vai trò vô cùng quan trọng trong việc phục hồi hệ thống khi xảy ra lỗi hoặc sự cố bất ngờ. Ngoài ra, cần thiết lập giới hạn thời gian chờ đợi (timeout) hợp lý để tránh hiện tượng deadlock và đảm bảo hiệu suất hệ thống. Cuối cùng, việc phân tán dữ liệu trên nhiều máy chủ cũng cần được kiểm soát chặt chẽ để duy trì tính toàn vẹn và nhất quán của dữ liệu trong suốt quá trình xử lý.

Có ít nhất hai khía cạnh cần phải cân nhắc: thứ nhất là các tình huống lỗi (lỗi hoặc thất bại trong hoạt động); thứ hai là hành vi đồng thời (concurrency)đá gà trực tiếp app, tức là cách hệ thống xử lý nhiều tác vụ cùng một lúc mà không xảy ra xung đột hoặc gián đoạn.

Trước tiênđá gà trực tiếp app, đối với bất kỳ hệ thống nào, sai sót đều là điều không thể tránh khỏi. Và sai sót có thể được chia thành hai loại.

Loại lỗi đầu tiên xảy ra khi logic thực thi của chính giao dịch có vấn đề. Ví dụsv 88, trong một giao dịch chuyển 100 đồng từ tài khoản A sang tài khoản B, nếu chỉ trừ đi số tiền từ tài khoản A nhưng quên thêm số tiền tương ứng vào tài khoản B, thì giao dịch này đã bị lỗi. Điều này cho thấy rằng để tránh loại sai sót này và duy trì tính nhất quán, việc lập trình ở tầng ứng dụng đóng vai trò quan trọng. Chúng ta cần đảm bảo mã nguồn được viết một cách cẩn thận để tránh những tình huống như vậy. Đồng thời, việc kiểm tra kỹ lưỡng và xây dựng các quy tắc ràng buộc cũng là cách hiệu quả để giảm thiểu rủi ro phát sinh lỗi trong quá trình xử lý giao dịch.

chỉ thực hiện được một nửa

Thứ haisv 88, hành vi đồng thời cũng có thể ảnh hưởng đến tính nhất quán của giao dịch. Trong hệ thống cơ sở dữ liệu, hành vi đồng thời được thể hiện qua tình huống có nhiều giao dịch cùng lúc thao tác trên cùng một tập dữ liệu. Hãy tiếp tục lấy ví dụ về việc chuyển tiền mà chúng ta đã đề cập trước đó: giả sử có hai giao dịch như sau - giao dịch 1 thực hiện việc chuyển 100 đồng từ tài khoản A sang tài khoản B, trong khi giao dịch 2 lại chuyển 50 đồng từ tài khoản A sang tài khoản C. Nếu hai giao dịch này được thực thi theo thứ tự, thì mọi thứ sẽ diễn ra suôn sẻ. Tuy nhiên, nếu cả hai giao dịch được thực hiện đồng thời, thì có thể xảy ra các trường hợp như sau (giả định số dư ban đầu của tài khoản A là x): - Giao dịch 1 đọc giá trị x của tài khoản A. - Giao dịch 2 cũng đọc giá trị x của tài khoản A. - Giao dịch 1 trừ đi 100 từ x và cập nhật giá trị mới vào tài khoản A. - Giao dịch 2 trừ đi 50 từ x (dựa trên giá trị ban đầu) và cập nhật giá trị mới vào tài khoản A. Kết quả cuối cùng có thể không chính xác, dẫn đến mất tính nhất quán của dữ liệu. Điều này minh chứng rõ ràng rằng việc quản lý hành vi đồng thời đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì tính toàn vẹn của hệ thống cơ sở dữ liệu.

: Đọc số dư tài khoản Atỷ lệ kèo bóng đá trực tiếp, đọc được x đồng;
: Đọc số dư tài khoản Ađá gà trực tiếp app, cũng đọc được x đồng;
: Ghi vào tài khoản A (x-100) đồng;
: Ghi vào tài khoản A (x-50) đồng;
……

Quá trình thực thi ở trênsv 88, giá trị cuối cùng được ghi vào tài khoản A là (x - 50) đồng, điều này rõ ràng là không đúng (sự nhất quán của giao dịch sẽ bị phá vỡ). Nếu hai giao dịch chuyển tiền có thể hoàn tất một cách chính xác, thì số dư của tài khoản A phải là (x - 150) đồng mới đúng. Ngoài ra, việc xử lý như vậy cũng có thể dẫn đến tình trạng mất cân bằng trong hệ thống tài chính, gây khó khăn cho việc kiểm tra và đối chiếu dữ liệu sau này. Một giao dịch hợp lệ cần đảm bảo rằng cả hai bên đều tuân theo nguyên tắc cơ bản của việc trừ và cộng số dư một cách chính xác, tránh những sai sót có thể dẫn đến hậu quả nghiêm trọng.

Vấn đề về xung đột song công này cần được giải quyết như thế nào? Điều đó đòi hỏi tính Isolation (cách ly) trong ACID để đảm bảo. Vậy tính cách ly là gì? Nó sắp xếp hợp lý các giao dịch đang chạy đồng thờitỷ lệ kèo bóng đá trực tiếp, đảm bảo rằng các giao dịch này không làm ảnh hưởng đến nhau. Nói cách khác, tính cách ly cho phép các giao dịch đang chạy cùng lúc hoạt động giống như thể chúng được thực hiện theo một thứ tự nhất định, từng bước một, thay vì cùng lúc. Hãy tưởng tượng rằng có nhiều người cùng làm việc trên cùng một tập dữ liệu, nhưng nhờ tính cách ly, họ sẽ không can thiệp vào nhau. Một người sẽ hoàn thành công việc của mình trước khi người tiếp theo bắt đầu, đảm bảo không có sự chồng chéo hoặc sai sót nào xảy ra giữa các tác vụ. Nhờ đó, hệ thống luôn hoạt động ổn định và chính xác ngay cả khi có rất nhiều giao dịch diễn ra cùng một lúc.

Sau khi phân tích trênđá gà trực tiếp app, bây giờ về nhất quán trong ACID, chúng ta có thể rút ra một số kết luận:

Để hiểu rõ hơn về việc xây dựng hệ thống dữ liệu quan trọngđá gà trực tiếp app, điều cần thiết là phải nhận ra rằng tính nhất quán không chỉ đơn thuần là một thuộc tính kỹ thuật của cơ sở dữ liệu mà còn là kết quả của cách mà chúng ta thiết kế quy trình hoạt động của hệ thống dựa trên nhu cầu thực tế. “The letter C doesn’t really belong in ACID”。
Để đạt được đầy đủ tính nhất quán (consistency) trong ACIDsv 88, điều đó phụ thuộc rất lớn vào tính nguyên tử (atomicity) và tính cô lập (isolation) của cơ sở dữ liệu (để giải quyết các vấn đề lỗi và đồng thời). Tuy nhiên, ngay cả khi cơ sở dữ liệu cung cấp đầy đủ các tính năng cần thiết mà bạn yêu cầu, vẫn chưa chắc chắn rằng tính nhất quán theo chuẩn ACID sẽ luôn được đảm bảo. Điều này còn tùy thuộc vào cách mà bạn thực hiện logic giao dịch ở tầng ứng dụng có chính xác và hợp lý hay không. Nếu logic xử lý không được thiết kế cẩn thận, thì dù cơ sở dữ liệu có mạnh đến đâu cũng không thể khắc phục được nhược điểm này.
Cuối cùngtỷ lệ kèo bóng đá trực tiếp, tính nhất quán trong ACID thực sự không có mối liên hệ trực tiếp nào với tính phân tán. Điểm duy nhất mà nó liên quan đến tính phân tán là trong môi trường phân tán, việc thực hiện tính nguyên tử và cách ly của cơ sở dữ liệu trở nên phức tạp hơn. Điều này xuất phát từ việc cần phải đồng bộ hóa dữ liệu giữa các nút khác nhau, vốn là một thách thức lớn khi đảm bảo rằng mọi thứ vẫn hoạt động trơn tru mà không có xung đột hoặc sai sót.

Tóm lạitỷ lệ kèo bóng đá trực tiếp, khái niệm "đồng nhất" (consistency) trong ACID là một ý tưởng rất đặc biệt. Ngoài việc xử lý giao dịch cơ sở dữ liệu, nó rất khó để áp dụng vào các ngữ cảnh khác. Hơn nữa, nó cũng không có nhiều liên quan đến các khái niệm "đồng nhất" khác được đề cập trong lý thuyết phân tán. Trong thế giới công nghệ, "đồng nhất" trong ACID chủ yếu đảm bảo rằng sau khi một giao dịch hoàn thành, trạng thái của hệ thống sẽ luôn đáp ứng các ràng buộc đã được thiết lập sẵn. Tuy nhiên, khi nói đến các hệ thống phân tán, nơi mà nhiều máy chủ hoặc nút phải cùng hoạt động đồng thời, thì các định nghĩa về "đồng nhất" trở nên phức tạp hơn và không thể so sánh trực tiếp với ACID. Do đó, nếu bạn đang tìm hiểu về sự "đồng nhất" trong bối cảnh phân tán, hãy nhớ rằng nó thường liên quan đến các mô hình như eventual consistency (sự đồng nhất cuối cùng), strong consistency (sự đồng nhất mạnh mẽ), hoặc eventual availability (khả năng sử dụng cuối cùng), thay vì chỉ đơn thuần là "đồng nhất"

Mối liên hệ giữa giao dịch phân tán và thuật toán đồng thuận

Trước tiêntỷ lệ kèo bóng đá trực tiếp, hãy bàn về vấn đề đồng thuận (consensus problem). Đây là một vấn đề hết sức cơ bản và quan trọng trong hệ thống phân tán. Nó liên quan đến cách thức để các nút khác nhau trong hệ thống có thể đi đến sự thống nhất chung về một vấn đề nào đó. Trong môi trường phân tán phức tạp, việc đảm bảo tất cả các nút cùng đưa ra quyết định chính xác và nhất quán là một thách thức lớn nhưng cũng là yêu cầu không thể thiếu đối với bất kỳ hệ thống nào muốn hoạt động ổn định và hiệu quả.

thuật toán đồng thuận phân tán

Dù mọi người thường xuyên đề cập đến các thuật toán như Paxosđá gà trực tiếp app, 2PC và 3PC cùng một chỗ, rõ ràng giữa chúng phải có những điểm tương đồng nào đó. Nhưng nguồn gốc của sự tương đồng này là gì? Hãy cùng phân tích sâu hơn. Paxos là một thuật toán tổng quát để giải quyết vấn đề đồng thuận (consensus). Nó cho phép mỗi nút trong hệ thống đưa ra đề xuất (gọi là proposal) riêng của mình, và nhờ vào cơ chế của Paxos, tất cả các nút có thể đạt được sự nhất trí về kết quả cuối cùng mà không cần đến bất kỳ nút trung tâm nào. Proposal ở đây mang tính trừu tượng, có thể đại diện cho bất kỳ giá trị nào mà các nút muốn đạt được sự đồng thuận. Trong khi đó, 2PC và 3PC lại được thiết kế nhằm giải quyết vấn đề xác nhận giao dịch phân tán (distributed transaction). Nếu như Paxos tập trung vào việc đảm bảo sự đồng thuận giữa các nút, thì 2PC và 3PC chú trọng hơn đến việc quản lý trạng thái và đảm bảo tính toàn vẹn của các giao dịch trong môi trường phân tán. Cả ba thuật toán này đều hướng tới mục tiêu duy trì tính nhất quán trong hệ thống, nhưng chúng áp dụng các phương pháp và chiến lược khác nhau để đạt được điều đó. Điều đó cũng giúp chúng bổ sung lẫn nhau trong nhiều ngữ cảnh thực tế.

Dường nhưđá gà trực tiếp app, khi nhìn từ góc độ bề mặt, Paxos và hai thuật toán 2PC, 3PC này dường như không có nhiều điểm tương đồng. Trong khi 2PC và 3PC gắn bó chặt chẽ với các giao dịch phân tán, thì Paxos lại không thực sự có mối liên hệ đặc biệt nào với vấn đề này. Để hiểu rõ hơn về bản chất sâu xa của chúng, hãy cùng tìm hiểu bối cảnh ra đời của 2PC và 3PC. Một trong những thách thức lớn nhất đối với các hệ thống phân tán là đảm bảo tính nhất quán của dữ liệu, ngay cả khi một số nút gặp lỗi hoặc bị gián đoạn. 2PC (Two-Phase Commit) đã ra đời để giải quyết vấn đề này bằng cách sử dụng cơ chế hai giai đoạn: giai đoạn chuẩn bị và giai đoạn xác nhận. Điều này giúp đảm bảo rằng mọi nút tham gia đều đồng ý trước khi thực hiện giao dịch cuối cùng. Tuy nhiên, 2PC cũng có nhược điểm, đó là khả năng tạo ra các nút "đóng băng" nếu có bất kỳ sự cố nào xảy ra ở giai đoạn đầu tiên. 3PC (Three-Phase Commit), sau đó, được phát triển để khắc phục một số hạn chế của 2PC. Thay vì chỉ có hai bước như 2PC, 3PC bổ sung thêm giai đoạn chờ giữa giai đoạn chuẩn bị và xác nhận. Điều này làm giảm nguy cơ xảy ra tình trạng "đóng băng" và cải thiện hiệu quả trong việc xử lý các trường hợp bất thường. Nhưng đổi lại, nó đòi hỏi thêm tài nguyên và phức tạp hơn trong triển khai. Paxos, ở một khía cạnh khác, tập trung vào vấn đề đồng thuận trong các hệ thống phân tán. Nó không được thiết kế riêng cho các giao dịch phân tán mà chủ yếu nhằm đảm bảo rằng tất cả các nút trong mạng đạt được sự đồng thuận về giá trị nào đó, bất kể có sự cố xảy ra hay không. Sự khác biệt này khiến Paxos trở thành một công cụ hữu ích trong nhiều ngữ cảnh khác nhau, nhưng ít liên quan trực tiếp đến việc quản lý các giao dịch phân tán như 2PC và 3PC. Bằng cách hiểu rõ hơn về hoàn cảnh lịch sử và mục tiêu ban đầu của từng thuật toán, chúng ta có thể thấy rõ hơn tại sao Paxos và 2PC/3PC lại khác biệt và cách chúng đóng vai trò quan trọng trong việc xây dựng các hệ thống phân tán đáng tin cậy.

hoặc tất cả hoặc không

thành công một phần Vấn đề cam kết nguyên tử Vấn đề cam kết nguyên tử (Atomic Commitment Problem) [2]đá gà trực tiếp app, và thuật toán có khả năng giải quyết vấn đề này được gọi là **thuật toán cam kết nguyên tử**. Thuật toán này đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo tính toàn vẹn và nhất quán của các giao dịch trong hệ thống phân tán, nơi mà sự thất bại của bất kỳ nút nào cũng có thể dẫn đến hậu quả nghiêm trọng đối với toàn bộ quá trình xử lý dữ liệu. Giao thức cam kết nguyên tử (Atomic Commitment Protocolsv 88, viết tắt là ACP )[3]. 2PC và 3PCtỷ lệ kèo bóng đá trực tiếp, thuộc hai thực hiện cụ thể khác nhau của giao thức cam kết nguyên tử.

Phân tích đến đâyđá gà trực tiếp app, chúng ta dường như đã phát hiện ra Vấn đề cam kết nguyên tử Và Vấn đề đồng thuận sự liên quan:

Vấn đề đồng thuận giải quyết cách để các nút trong hệ thống phân tán đạt được sự đồng thuận về một đề xuất nào đó.
nên thực hiện Commit hay Abort
Do đósv 88, vấn đề cam kết nguyên tử là một trường hợp đặc biệt của vấn đề đồng thuận.

Những tướng quân Byzantine Vấn đề đồng thuận Điều đặc biệt ở đây là vấn đề đồng thuận này đòi hỏi khả năng chịu lỗi cao nhất. Chúng ta sẽ không đi sâu vào vấn đề thách thức của các vị tướng chiếm (Byzantine General Problem) trong bài viết nàyđá gà trực tiếp app, nhưng nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về những chi tiết thú vị, đừng ngần ngại đọc bài viết trước của tôi có tựa đề Tìm hiểu về hệ thống phân tán, vấn đề tướng quân và blockchain Tóm lạiđá gà trực tiếp app, quan điểm mà giới học thuật đã đề xuất trước đây cũng khá tương đồng với kết luận mà chúng ta vừa phân tích (vấn đề submit nguyên tử thực chất là một trường hợp đặc biệt của vấn đề đồng thuận). Có thể nói, cả hai đều hướng đến cùng một nhận thức cơ bản về bản chất của vấn đề này, chỉ khác ở cách tiếp cận và cách diễn đạt mà thôi.

Tuy nhiênsv 88, điểm kỳ lạ của hệ thống phân tán sẽ được thể hiện ngay tại đây. Sự khác biệt nhỏ ở một vài chi tiết có thể dẫn đến sự khác biệt lớn. Nếu bạn chăm chú đọc kỹ phần mô tả trước đó, bạn sẽ nhận ra một chi tiết quan trọng: khi chúng ta nói về vấn đề đồng thuận, chúng ta đang đề cập đến... Nhiều nút đạt được sự đồng thuận; và khi mô tả vấn đề cam kết nguyên tửtỷ lệ kèo bóng đá trực tiếp, chúng ta nói rằng ở Tất cả các nút Việc đạt được sự đồng thuận giữa các bên tạo nên một khác biệt tinh tếđá gà trực tiếp app, khiến hai loại vấn đề này dường như biến thành những vấn đề hoàn toàn khác nhau (không cái nào có thể thay thế cho cái kia). Sự phân biệt này không chỉ làm nổi bật tính chất riêng biệt mà còn nhấn mạnh tầm quan trọng của từng vấn đề trong bối cảnh cụ thể.

Khi quan sát từ các ứng dụng cụ thể của từng loại vấn đềđá gà trực tiếp app, sự khác biệt này là hợp lý và dễ hiểu. Hãy lấy giao thức Paxos làm ví dụ để giải quyết vấn đề đồng thuận. Paxos chỉ cần phần lớn các nút trong mạng đạt được sự đồng thuận, nhờ đó giao thức này có khả năng chịu lỗi nhất định. Miễn là số lượng nút bị lỗi không vượt quá một nửa tổng số nút, hệ thống vẫn có thể hoạt động bình thường mà không bị treo. Tuy nhiên, đối với các giao thức như 2PC hoặc 3PC nhằm giải quyết vấn đề xác nhận nguyên tử, tình huống lại hoàn toàn khác. Ngay cả khi chỉ có một nút gặp sự cố, các nút còn lại cũng không thể tự ý đưa ra quyết định để thực hiện thao tác Commit. Lý do là bởi nếu điều đó xảy ra, giao dịch sẽ chỉ được thực thi một phần, vi phạm yêu cầu tính nguyên tử (atomicity) của mô hình ACID. Do đó, giao thức xác nhận nguyên tử phải đảm bảo rằng trong quá trình thực hiện giao dịch phân tán, tất cả các nút tham gia phải... Tất cả các nút thực hiện Commit hay Abort

không nhất thiết Tất cả các nút chấp nhận Commit hay Abort

Bài báo cáo [5] tiếp tục làm sáng tỏ vấn đề nàyđá gà trực tiếp app, khi vấn đề cam kết nguyên tử (atomic commitment) được khái quát hóa thành một dạng mới của vấn đề đồng thuận, được gọi là bài toán đồng thuận thống nhất (uniform consensus). Đây là một vấn đề hoàn toàn khác so với vấn đề đồng thuận thông thường (consensus problem), và thậm chí còn khó hơn. Trong bài toán uniform consensus, tất cả các nút (bao gồm cả các nút bị lỗi) đều cần phải đạt được sự đồng thuận; trong khi đó, vấn đề đồng thuận chỉ tập trung vào việc các nút hoạt động bình thường đạt được sự thống nhất mà không quan tâm đến các nút bị lỗi. Ngoài ra, nghiên cứu này còn nhấn mạnh rằng, để giải quyết bài toán uniform consensus, các nhà phát triển phải đối mặt với nhiều thách thức lớn hơn do yêu cầu về tính ổn định cao hơn và khả năng chịu đựng lỗi tốt hơn. Điều này đòi hỏi phải thiết kế các thuật toán đặc biệt tinh vi để đảm bảo rằng ngay cả khi một số nút không phản hồi hoặc đưa ra kết quả không chính xác, hệ thống vẫn có thể hoạt động hiệu quả và duy trì sự đồng thuận giữa tất cả các bên liên quan.

Đến đâysv 88, chúng ta tóm tắt lại kết luận của chương này:

Vấn đề đồng thuận (consensus problem) tập trung vào việc tìm cách để các nút khác nhau trong hệ thống phân tán có thể đạt được sự nhất trí về một đề xuất cụ thể. Nó chỉ quan tâm đến việc các nút hoạt động bình thường có thể đi đến sự đồng thuận mà không cần bận tâm đến các nút bị lỗi hay gặp vấn đề.
cam kết (commit) hay huỷ bỏ (abort)
Paxos và thuật toán giải bài toán các tướng Byzantine đều hướng đến việc giải quyết vấn đề đồng thuận (consensus). Trong khi đótỷ lệ kèo bóng đá trực tiếp, 2PC/3PC tập trung vào một dạng cụ thể của vấn đề đồng thuận thống nhất (uniform consensus), nhằm đảm bảo tính nhất quán trong các giao dịch phân tán. Hai phương pháp này có những mục tiêu khác nhau nhưng đều đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì sự ổn định và tin cậy trong hệ thống mạng phân tán.

CAP và nhất quán tuyến tính

Ba chữ cái trong từ CAP đại diện cho ba tính chất chính của một hệ thống phân tán: nhất quán (consistency)tỷ lệ kèo bóng đá trực tiếp, khả dụng (availability) và dung sai phân vùng (partition tolerance). Định lý CAP khẳng định rằng bất kỳ hệ thống phân tán nào cũng chỉ có thể cùng lúc đạt được hai trong số ba tính chất này. Tuy nhiên, cách diễn giải này đã từng gây ra không ít nhầm lẫn trong cộng đồng công nghệ. Nhiều người lầm tưởng rằng nếu một hệ thống muốn đảm bảo tính nhất quán và dung sai phân vùng, thì nó sẽ phải hy sinh khả dụng. Điều này thực tế không hoàn toàn đúng, vì mỗi trường hợp cụ thể đều yêu cầu cách tiếp cận riêng. Một hệ thống ngân hàng, ví dụ như vậy, có thể cần sự nhất quán cao để tránh lỗi giao dịch, trong khi một ứng dụng chia sẻ video lại có xu hướng ưu tiên khả dụng hơn cả. Dù thế nào đi nữa, việc hiểu rõ bản chất của định lý CAP là vô cùng quan trọng đối với các kỹ sư phần mềm khi thiết kế hệ thống phân tán hiện đại. Nó giúp họ đưa ra những lựa chọn sáng suốt dựa trên nhu cầu cụ thể của từng dự án.

Để làm rõ hơn về chủ đề nàysv 88, hãy cùng tập trung vào chữ C trong CAP - nghĩa là tính nhất quán. Điều đó có ý nghĩa gì? Theo nguyên bản của bài báo minh chứng định lý CAP [6], C ám chỉ: Tính nhất quán ở đây đại diện cho việc mọi nút trong hệ thống đều phải luôn đồng bộ và phản ánh chính xác trạng thái hiện tại của dữ liệu. Nghĩa là khi một giao dịch hoàn tất, tất cả các nút trong mạng lưới cần phải nhận được thông tin cập nhật và không tồn tại sự mâu thuẫn giữa các phiên bản dữ liệu khác nhau. Điều này đồng nghĩa với việc nếu một giao dịch thành công tại một nút, thì tất cả các nút khác trong hệ thống cũng sẽ ngay lập tức nhận biết được kết quả tương tự mà không có sự trì hoãn hoặc xung đột. Trong ngữ cảnh của CAP, tính nhất quán đặt ra yêu cầu cao đối với hệ thống phân tán, vì nó đòi hỏi bất kỳ thay đổi nào xảy ra tại một nút cũng phải được truyền tải tức thời đến toàn bộ các nút còn lại trong mạng. Điều này có thể dẫn đến những thách thức lớn trong việc đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy khi hệ thống mở rộng quy mô hoặc gặp phải các vấn đề như mất kết nối cục bộ. Tuy nhiên, sự cân bằng giữa các yếu tố C, A (khả dụng) và P (phân tán) là điều quan trọng để tối ưu hóa hiệu quả hoạt động tổng thể của hệ thống. linearizable consistency nhất quán tuyến tính linearizability 。

Điều này nghe có vẻ hơi lạsv 88, nhưng sự thật là như vậy. Nhất quán tuyến tính （ linearizability ) là định nghĩa ban đầu của từ "C" Nhưng nhiều người khi nói về CAP thì thường coi C này như là Nhất quán mạnh （ strong consistency tính nhất quán tuyến tính linearizability ) từ này.

Độ nhất quán tuyến tính là gì? Định nghĩa chính thức và chặt chẽ của nó [7] rất trừu tượng và khó hiểu. Về cơ bảnđá gà trực tiếp app, trong một môi trường xử lý song song, các hoạt động có thể xảy ra theo thứ tự rõ ràng (một hoạt động phải hoàn thành trước khi hoạt động khác bắt đầu) hoặc cùng lúc (một hoạt động chưa kết thúc nhưng hoạt động khác đã bắt đầu). Nếu tất cả các hoạt động có thể được sắp xếp thành một thứ tự toàn cầu "hợp lệ" duy nhất, thì chúng sẽ đáp ứng yêu cầu về độ nhất quán tuyến tính. Tất nhiên, trong quá trình sắp xếp lại này, thứ tự tuần tự vốn có giữa các hoạt động cần phải được giữ nguyên. Trong thực tế, khái niệm này có ý nghĩa quan trọng trong việc quản lý dữ liệu phân tán hoặc hệ thống đa luồng. Ví dụ, khi bạn chỉnh sửa tài liệu trên một nền tảng đám mây với nhiều người dùng đồng thời, nếu không tuân thủ độ nhất quán tuyến tính, kết quả cuối cùng có thể trở nên không nhất quán và gây nhầm lẫn. Điều này đòi hỏi mỗi hoạt động phải được ghi nhận và xử lý theo đúng thứ tự logic để tránh sự xung đột và đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu. Nói cách khác, độ nhất quán tuyến tính giống như việc bạn đang xếp hàng trong một cửa hàng: mọi người đều phải chờ đến lượt mình, và không ai được phép nhảy hàng. Nếu ai đó cố gắng bỏ qua thứ tự, thì sẽ dẫn đến hỗn loạn và không công bằng. Chính vì vậy, trong các hệ thống hiện đại, việc áp dụng quy tắc này là vô cùng cần thiết để đảm bảo tính ổn định và hiệu quả của toàn bộ hệ thống.

Tuy nhiênsv 88, làm thế nào để xác định đó là một hoạt động hợp lệ? Để hiểu rõ hơn về vấn đề này, hãy cùng xem xét một hệ thống lưu trữ và minh họa bằng ví dụ. Giả sử trước tiên chúng ta ghi một giá trị (ví dụ như 1) vào một đối tượng dữ liệu cụ thể. Sau khi thao tác ghi kết thúc, chúng ta tiến hành đọc lại đối tượng dữ liệu đó (trong khoảng thời gian giữa hai lần đọc, không có bất kỳ thao tác ghi mới nào được thực hiện). Nếu giá trị đọc được là 1, thì điều đó chứng tỏ hoạt động là hợp lệ; còn nếu giá trị đọc được không phải là 1, thì nó sẽ bị coi là bất hợp lệ. Tiếp tục giả định rằng, sau đó, chúng ta thực hiện thêm một lần đọc nữa và nhận thấy giá trị vẫn là 1, điều này cũng biểu thị sự hợp lệ; ngược lại, nếu giá trị khác đi, thì sẽ là bất hợp lệ. Nói cách khác, nếu một hoạt động đọc đã nhận được một giá trị cụ thể từ một đối tượng dữ liệu, thì hoạt động đọc tiếp theo đối với cùng một đối tượng dữ liệu đó cần phải nhận được giá trị tương tự (trừ khi có một thao tác ghi mới xen giữa hai lần đọc).

Những ví dụ này đều khá dễ hiểusv 88, bởi vì từ góc nhìn của người quan sát, chúng đều tuâ Do đó, đối với một hệ thống lưu trữ phân tán, khái niệm nhất quán tuyến tính có thể được thay thế bằng một mô tả cụ thể như sau: đối với bất kỳ đối tượng dữ liệu nào, Hệ thống hoạt động như thể nó chỉ có một bản sao hành động như thể chỉ tồn tại một bản sao

Giải thích phổ biến trên mạng về nhất quán trong CAP thường có hai loại:

Tính nhất quán đề cập đến việc: sau khi một thao tác ghi được thực hiện trong hệ thống phân tánsv 88, bất kỳ thao tác đọc nào cũng phải nhận được giá trị mới nhất được ghi vào. Rõ ràng, nếu hệ thống hoạt động như thể nó chỉ có duy nhất một bản sao, thì mô tả này sẽ đúng. Tuy nhiên, đây chỉ là một trường hợp đặc biệt của tính nhất quán tuyến tính (linearizability). Có vẻ như đây đang mang tính khái quát hóa quá mức, vì hệ thống phân tán thường phức tạp hơn nhiều so với cách hiểu đơn giản này. Trong thực tế, các hệ thống phân tán có thể gặp nhiều vấn đề về hiệu suất và độ tin cậy, khiến việc đảm bảo tính nhất quán hoàn toàn trở nên khó khăn. Điều này dẫn đến sự cần thiết phải tìm ra sự cân bằng giữa tính nhất quán và khả năng mở rộng (scalability) trong các hệ thống lớn. Một số mô hình khác như eventual consistency (nhất quán cuối cùng) đã được phát triển để giải quyết vấn đề này, nhưng chúng lại chấp nhận một mức độ không chắc chắn nhỏ hơn để đổi lấy hiệu quả cao hơn.
các dữ liệu phải giống nhau và logic đúng tại cùng một thời điểm

Chúng ta đã đề cập trước đó rằng tính nhất quán tuyến tínhtỷ lệ kèo bóng đá trực tiếp, còn được gọi là tính nhất quán mạnh. Có lẽ lý do nó được gọi như vậy là vì yêu cầu của tính nhất quán tuyến tính đối với dữ liệu trên nhiều bản sao phải đạt đến mức "mạnh mẽ" đến nỗi hệ thống dường như chỉ có duy nhất một bản sao. Điều này đồng nghĩa với việc mọi thay đổi đều phải được đồng bộ hóa tức thì giữa các bản sao, đảm bảo người dùng không thể phát hiện ra sự tồn tại của nhiều phiên bản dữ liệu khác nhau.

tính nhất quán mạnh

Trong lịch sửđá gà trực tiếp app, định lý CAP nổi tiếng đến mức không gì sánh được, nhưng tác động thực tế của nó lại không lớn như nhiều người tưởng tượng. Khi lý thuyết phân tán tiếp tục phát triển, chúng ta dần nhận ra rằng CAP không phải là một lý thuyết "toàn năng", và nó không thể bao quát hết mọi khía cạnh trong việc thiết kế hệ thống phân tán. Thay vào đó, định lý này đã gây ra không ít hiểu lầm và làm nảy sinh sự hỗn loạn trong cách hiểu (không đi sâu vào chi tiết). Do đó, có thể dự đoán rằng trong tương lai, tầm ảnh hưởng của định lý CAP sẽ tiếp tục giảm xuống. Dù vậy, điều đó không có nghĩa là CAP trở nên vô ích hoàn toàn. Định lý này vẫn đóng vai trò quan trọng như một nền tảng ban đầu cho những ai mới bắt đầu tìm hiểu về hệ thống phân tán. Nó giúp mọi người nhận thức được những thách thức cơ bản khi xây dựng các hệ thống hoạt động trên nhiều nút khác nhau. Tuy nhiên, để vượt qua những giới hạn mà CAP đặt ra, các nhà nghiên cứu và lập trình viên ngày nay đang tập trung phát triển những mô hình và giải pháp mới, linh hoạt hơn và phù hợp hơn với nhu cầu thực tế của thế giới công nghệ hiện đại.

Kết luận

Trong bài viết nàyđá gà trực tiếp app, chúng ta đã phân tích nhiều khái niệm được gọi là "đồng nhất tính" trong hệ thống phân tán. Tuy nhiên, chủ đề này vẫn chưa kết thúc. Tôi sẽ tiếp tục thảo luận về các khái niệm như đồng nhất tính theo thứ tự, đồng nhất tính tuyến tính và đồng nhất tính cuối cùng trong bài viết tiếp theo của mình. Hãy cùng chờ đón những chia sẻ sâu sắc hơn về vấn đề này nhé!

(kết thúc phần chính)

Tài liệu tham khảo:

[1] Martin Kleppmannđá gà trực tiếp app,《Designing Data-Intensive Applications》, 2017.
[2] Vassos Hadzilacosđá gà trực tiếp app, “On The Relationship Between The Atomic Commitment And Consensus Problems”, 1990.
[3] Philip A. Bernsteinsv 88, Vassos Hadzilacos, Nathan Goodman, 《Concurrency Control And Recovery in Database Systems》, 1987.
[4] Jim Graysv 88, “A Comparison Of The Byzantine Agreement Problem And The Transaction Commit Problem”, 1988.
[5] Bernadette Charron-Bosttỷ lệ kèo bóng đá trực tiếp, André Schiper, “Uniform Consensus Is Harder Than Consensus”, 2001.
[6] Seth Gilberttỷ lệ kèo bóng đá trực tiếp, Nancy Lynch, “Brewer’s Conjecture and the Feasibility of Consistent, Available, Partition-Tolerant Web”, 2002.
[7] MAURICE P. HERLIHYđá gà trực tiếp app, JEANNETTE M. WING, “Linearizability: A Correctness Condition for Concurrent Objects”, 1990.

Các bài viết được chọn lọc khác ：

Bài viết gốcsv 88, vui lòng ghi rõ nguồn và bao gồm mã QR bên dưới! Nếu không, từ chối tái bản!
Liên kết bài viết: /sx5rpz3o.html
Hãy theo dõi tài khoản Weibo cá nhân của tôi: Tìm kiếm tên "Trương Tiết Lệ" trên Weibo.