ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് ഡാറ്റാബേസുകൾ: ആഗോള ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കായുള്ള കൺസിസ്റ്റൻസി മോഡലുകൾ മനസ്സിലാക്കാം

ഇന്നത്തെ പരസ്പരം ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന ലോകത്ത്, ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് പലപ്പോഴും ഭൂമിശാസ്ത്രപരമായ അതിരുകൾക്കപ്പുറമുള്ള ഉപയോക്താക്കൾക്ക് സേവനം നൽകേണ്ടതായി വരുന്നു. ഇത് ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് ഡാറ്റാബേസുകളുടെ ഉപയോഗം അനിവാര്യമാക്കുന്നു - അതായത്, ഡാറ്റ ഒന്നിലധികം ഭൗതിക സ്ഥാനങ്ങളിലായി വ്യാപിച്ചുകിടക്കുന്ന ഡാറ്റാബേസുകൾ. എന്നിരുന്നാലും, ഡാറ്റ വിതരണം ചെയ്യുന്നത് കാര്യമായ വെല്ലുവിളികൾ ഉയർത്തുന്നു, പ്രത്യേകിച്ച് ഡാറ്റാ കൺസിസ്റ്റൻസി (ഡാറ്റയുടെ സ്ഥിരത) നിലനിർത്തുന്ന കാര്യത്തിൽ. ഈ ബ്ലോഗ് പോസ്റ്റ് ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് ഡാറ്റാബേസുകളിലെ കൺസിസ്റ്റൻസി മോഡലുകൾ എന്ന നിർണ്ണായക ആശയത്തിലേക്ക് ആഴത്തിൽ ഇറങ്ങിച്ചെല്ലുകയും, അവയുടെ ഗുണദോഷങ്ങൾ, ശക്തവും വിപുലീകരിക്കാവുന്നതുമായ ആഗോള ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിനുള്ള പ്രത്യാഘാതങ്ങൾ എന്നിവ പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യുകയും ചെയ്യും.

എന്താണ് ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് ഡാറ്റാബേസുകൾ?

ഒരു ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് ഡാറ്റാബേസ് എന്നാൽ അതിലെ സംഭരണ ഉപകരണങ്ങളെല്ലാം സിപിയു പോലുള്ള ഒരു പൊതു പ്രോസസ്സിംഗ് യൂണിറ്റുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിട്ടില്ലാത്ത ഒന്നാണ്. ഇത് ഒരേ ഭൗതിക സ്ഥലത്തുള്ള ഒന്നിലധികം കമ്പ്യൂട്ടറുകളിൽ സൂക്ഷിക്കാം; അല്ലെങ്കിൽ പരസ്പരം ബന്ധിപ്പിച്ചിട്ടുള്ള കമ്പ്യൂട്ടറുകളുടെ ഒരു നെറ്റ്‌വർക്കിലുടനീളം വ്യാപിപ്പിക്കാം. പ്രോസസ്സിംഗ് കർശനമായി ബന്ധിപ്പിക്കുകയും ഒരൊറ്റ ഡാറ്റാബേസ് സിസ്റ്റം രൂപീകരിക്കുകയും ചെയ്യുന്ന പാരലൽ സിസ്റ്റങ്ങളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, ഒരു ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് ഡാറ്റാബേസ് സിസ്റ്റത്തിൽ ഭൗതിക ഘടകങ്ങളൊന്നും പങ്കിടാത്ത, അയഞ്ഞ രീതിയിൽ ബന്ധിപ്പിച്ച സൈറ്റുകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.

ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് ഡാറ്റാബേസുകളുടെ പ്രധാന സവിശേഷതകളിൽ ഇവ ഉൾപ്പെടുന്നു:

• ഡാറ്റാ വിതരണം: ഡാറ്റ ഒന്നിലധികം നോഡുകളിലോ സൈറ്റുകളിലോ വ്യാപിച്ചിരിക്കുന്നു.
• സ്വയംഭരണം: ഓരോ സൈറ്റിനും അതിൻ്റേതായ പ്രാദേശിക ഡാറ്റയും പ്രോസസ്സിംഗ് കഴിവുകളുമായി സ്വതന്ത്രമായി പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയും.
• സുതാര്യത: ഉപയോക്താക്കൾക്ക് ഒരൊറ്റ, കേന്ദ്രീകൃത ഡാറ്റാബേസ് എന്നപോലെ ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് ഡാറ്റാബേസുമായി സംവദിക്കാൻ കഴിയണം.
• ഫോൾട്ട് ടോളറൻസ് (തകരാറുകളെ അതിജീവിക്കാനുള്ള കഴിവ്): സിസ്റ്റം തകരാറുകളെ പ്രതിരോധിക്കുന്നതായിരിക്കണം, ചില നോഡുകൾ ലഭ്യമല്ലാത്തപ്പോഴും ഡാറ്റ ആക്സസ് ചെയ്യാൻ കഴിയണം.

കൺസിസ്റ്റൻസിയുടെ പ്രാധാന്യം

എല്ലാ ഉപയോക്താക്കളും ഒരേ സമയം ഡാറ്റയുടെ ഒരേ രൂപം കാണുന്നു എന്ന ഉറപ്പിനെയാണ് കൺസിസ്റ്റൻസി എന്ന് പറയുന്നത്. ഒരു കേന്ദ്രീകൃത ഡാറ്റാബേസിൽ, കൺസിസ്റ്റൻസി കൈവരിക്കുന്നത് താരതമ്യേന ലളിതമാണ്. എന്നിരുന്നാലും, ഒരു ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് പരിതസ്ഥിതിയിൽ, നെറ്റ്‌വർക്ക് ലേറ്റൻസി, ഒരേസമയം അപ്‌ഡേറ്റുകൾ വരാനുള്ള സാധ്യത, നോഡ് പരാജയങ്ങൾക്കുള്ള സാധ്യത എന്നിവ കാരണം കൺസിസ്റ്റൻസി ഉറപ്പാക്കുന്നത് കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമായിത്തീരുന്നു.

യൂറോപ്പിലും വടക്കേ അമേരിക്കയിലും സെർവറുകളുള്ള ഒരു ഇ-കൊമേഴ്‌സ് ആപ്ലിക്കേഷൻ സങ്കൽപ്പിക്കുക. യൂറോപ്പിലെ ഒരു ഉപയോക്താവ് അവരുടെ ഷിപ്പിംഗ് വിലാസം അപ്‌ഡേറ്റ് ചെയ്യുന്നു. വടക്കേ അമേരിക്കൻ സെർവറിന് ഈ അപ്‌ഡേറ്റ് വേഗത്തിൽ ലഭിച്ചില്ലെങ്കിൽ, അവർ പഴയ വിലാസം കണ്ടേക്കാം, ഇത് ഒരു ഷിപ്പിംഗ് പിശകിലേക്കും മോശം ഉപയോക്തൃ അനുഭവത്തിലേക്കും നയിച്ചേക്കാം. ഇവിടെയാണ് കൺസിസ്റ്റൻസി മോഡലുകൾ പ്രസക്തമാകുന്നത്.

കൺസിസ്റ്റൻസി മോഡലുകൾ മനസ്സിലാക്കാം

ഒരു ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് ഡാറ്റാബേസ് ഡാറ്റാ അപ്‌ഡേറ്റുകളുടെ ക്രമത്തെയും ദൃശ്യതയെയും സംബന്ധിച്ച് നൽകുന്ന ഉറപ്പുകളെയാണ് ഒരു കൺസിസ്റ്റൻസി മോഡൽ നിർവചിക്കുന്നത്. ഓരോ മോഡലും കൺസിസ്റ്റൻസി, ലഭ്യത, പ്രകടനം എന്നിവയ്ക്കിടയിലുള്ള അതിൻ്റേതായ ഗുണദോഷങ്ങളോടെ വ്യത്യസ്ത തലത്തിലുള്ള കൺസിസ്റ്റൻസി വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു. ഡാറ്റയുടെ സമഗ്രതയും ആപ്ലിക്കേഷൻ്റെ കൃത്യതയും ഉറപ്പാക്കുന്നതിന് ശരിയായ കൺസിസ്റ്റൻസി മോഡൽ തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നത് നിർണായകമാണ്.

ACID പ്രോപ്പർട്ടികൾ: പരമ്പരാഗത ഡാറ്റാബേസുകളുടെ അടിസ്ഥാനം

പരമ്പരാഗത റിലേഷണൽ ഡാറ്റാബേസുകൾ സാധാരണയായി ACID പ്രോപ്പർട്ടികൾ പാലിക്കുന്നു:

• അറ്റോമിസിറ്റി: ഒരു ട്രാൻസാക്ഷൻ ഒരൊറ്റ, അവിഭാജ്യമായ പ്രവർത്തന യൂണിറ്റായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു. ഒന്നുകിൽ ട്രാൻസാക്ഷനിലെ എല്ലാ മാറ്റങ്ങളും പ്രയോഗിക്കുന്നു, അല്ലെങ്കിൽ ഒന്നും പ്രയോഗിക്കുന്നില്ല.
• കൺസിസ്റ്റൻസി: ഒരു ട്രാൻസാക്ഷൻ ഡാറ്റാബേസിനെ ഒരു സാധുവായ അവസ്ഥയിൽ നിന്ന് മറ്റൊന്നിലേക്ക് മാറ്റുന്നു എന്ന് ഉറപ്പാക്കുന്നു. ഇത് സമഗ്രതാ നിയന്ത്രണങ്ങൾ നടപ്പിലാക്കുകയും ഡാറ്റയുടെ സാധുത നിലനിർത്തുകയും ചെയ്യുന്നു.
• ഐസൊലേഷൻ: ഒരേസമയം നടക്കുന്ന ട്രാൻസാക്ഷനുകൾ പരസ്പരം വേർതിരിച്ചിരിക്കുന്നു, ഇത് ഇടപെടലുകൾ തടയുകയും ഓരോ ട്രാൻസാക്ഷനും ഡാറ്റാബേസ് ആക്‌സസ് ചെയ്യുന്ന ഒരേയൊരു ഇടപാടായി പ്രവർത്തിക്കുന്നുവെന്ന് ഉറപ്പാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
• ഡ്യൂറബിലിറ്റി: ഒരു ട്രാൻസാക്ഷൻ കമ്മിറ്റ് ചെയ്തുകഴിഞ്ഞാൽ, അതിലെ മാറ്റങ്ങൾ ശാശ്വതമായിരിക്കും, സിസ്റ്റം പരാജയപ്പെട്ടാലും അത് നിലനിൽക്കും.

ACID പ്രോപ്പർട്ടികൾ ശക്തമായ ഉറപ്പുകൾ നൽകുന്നുണ്ടെങ്കിലും, ഉയർന്ന തോതിലുള്ള ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് സിസ്റ്റങ്ങളിൽ അവ നടപ്പിലാക്കുന്നത് വെല്ലുവിളി നിറഞ്ഞതാണ്, ഇത് പലപ്പോഴും പ്രകടനത്തിലെ തടസ്സങ്ങൾക്കും ലഭ്യത കുറയുന്നതിനും കാരണമാകുന്നു. ഇത് ഈ നിയന്ത്രണങ്ങളിൽ ചിലത് ലഘൂകരിക്കുന്ന ഇതര കൺസിസ്റ്റൻസി മോഡലുകളുടെ വികസനത്തിലേക്ക് നയിച്ചു.

സാധാരണ കൺസിസ്റ്റൻസി മോഡലുകൾ

ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് ഡാറ്റാബേസുകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ചില സാധാരണ കൺസിസ്റ്റൻസി മോഡലുകളുടെ ഒരു അവലോകനം, അവയുടെ പ്രധാന സവിശേഷതകളും ഗുണദോഷങ്ങളും സഹിതം താഴെ നൽകുന്നു:

1. സ്ട്രോങ്ങ് കൺസിസ്റ്റൻസി (ഉദാഹരണത്തിന്, ലീനിയറൈസബിലിറ്റി, സീരിയലൈസബിലിറ്റി)

വിവരണം: എല്ലാ ഉപയോക്താക്കൾക്കും എല്ലായ്‌പ്പോഴും ഡാറ്റയുടെ ഏറ്റവും പുതിയ പതിപ്പ് കാണാൻ കഴിയുമെന്ന് സ്ട്രോങ്ങ് കൺസിസ്റ്റൻസി ഉറപ്പുനൽകുന്നു. ഡാറ്റ ഒന്നിലധികം നോഡുകളിൽ വിതരണം ചെയ്തിട്ടുണ്ടെങ്കിലും, അതിൻ്റെ ഒരൊറ്റ പകർപ്പ് മാത്രമേ ഉള്ളൂ എന്നതുപോലെയാണിത്.

സവിശേഷതകൾ:

• ഡാറ്റാ സമഗ്രത: ഡാറ്റാ സമഗ്രതയ്ക്ക് ഏറ്റവും ശക്തമായ ഉറപ്പുകൾ നൽകുന്നു.
• സങ്കീർണ്ണത: ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് സിസ്റ്റങ്ങളിൽ നടപ്പിലാക്കാൻ സങ്കീർണ്ണവും ചെലവേറിയതുമാണ്.
• പ്രകടനത്തെ ബാധിക്കുന്നത്: സിൻക്രണസ് റെപ്ലിക്കേഷനും നോഡുകൾക്കിടയിൽ കർശനമായ ഏകോപനവും ആവശ്യമുള്ളതിനാൽ ഇത് പലപ്പോഴും കാര്യമായ പ്രകടന ഓവർഹെഡിന് കാരണമാകുന്നു.

ഉദാഹരണം: ഒരു ആഗോള ബാങ്കിംഗ് സംവിധാനം സങ്കൽപ്പിക്കുക. ഒരു ഉപയോക്താവ് പണം കൈമാറുമ്പോൾ, ഇരട്ടി ചെലവഴിക്കൽ തടയുന്നതിന് എല്ലാ സെർവറുകളിലും ബാലൻസ് ഉടനടി അപ്‌ഡേറ്റ് ചെയ്യണം. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ സ്ട്രോങ്ങ് കൺസിസ്റ്റൻസി നിർണായകമാണ്.

നടപ്പിലാക്കുന്നതിനുള്ള സാങ്കേതിക വിദ്യകൾ: ടു-ഫേസ് കമ്മിറ്റ് (2PC), പാക്സോസ്, റാഫ്റ്റ്.

2. ഇവൻച്വൽ കൺസിസ്റ്റൻസി

വിവരണം: ഒരു നിശ്ചിത ഡാറ്റാ ഐറ്റത്തിൽ പുതിയ അപ്‌ഡേറ്റുകളൊന്നും വരുത്തിയില്ലെങ്കിൽ, ആത്യന്തികമായി ആ ഐറ്റത്തിലേക്കുള്ള എല്ലാ ആക്‌സസ്സുകളും അവസാനം അപ്‌ഡേറ്റ് ചെയ്ത മൂല്യം നൽകുമെന്ന് ഇവൻച്വൽ കൺസിസ്റ്റൻസി ഉറപ്പുനൽകുന്നു. മറ്റൊരു വിധത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ, ഡാറ്റ എല്ലാ നോഡുകളിലും കാലക്രമേണ സ്ഥിരതയുള്ളതായിത്തീരും.

സവിശേഷതകൾ:

• ഉയർന്ന ലഭ്യത: ഉയർന്ന ലഭ്യതയും സ്കേലബിലിറ്റിയും അനുവദിക്കുന്നു, കാരണം അപ്‌ഡേറ്റുകൾ അസിൻക്രണസ് ആയും കർശനമായ ഏകോപനം ആവശ്യമില്ലാതെയും പ്രയോഗിക്കാൻ കഴിയും.
• കുറഞ്ഞ ലേറ്റൻസി: സ്ട്രോങ്ങ് കൺസിസ്റ്റൻസിയുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ കുറഞ്ഞ ലേറ്റൻസി വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു, കാരണം മുഴുവൻ സിസ്റ്റത്തിലും അപ്‌ഡേറ്റുകൾ പ്രചരിക്കുന്നതിനായി കാത്തിരിക്കാതെ തന്നെ പ്രാദേശിക പകർപ്പുകളിൽ നിന്ന് റീഡുകൾ പലപ്പോഴും നൽകാനാകും.
• പൊരുത്തക്കേടുകൾക്കുള്ള സാധ്യത: ഒന്നിലധികം ഉപയോക്താക്കൾ ഒരേ ഡാറ്റാ ഐറ്റം ഒരേസമയം അപ്‌ഡേറ്റ് ചെയ്താൽ താൽക്കാലികമായ പൊരുത്തക്കേടുകൾക്കും സാധ്യതയുള്ള വൈരുദ്ധ്യങ്ങൾക്കും ഇത് ഇടയാക്കും.

ഉദാഹരണം: സോഷ്യൽ മീഡിയ പ്ലാറ്റ്‌ഫോമുകൾ ലൈക്കുകളും കമന്റുകളും പോലുള്ള ഫീച്ചറുകൾക്കായി പലപ്പോഴും ഇവൻച്വൽ കൺസിസ്റ്റൻസി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഒരു ഫോട്ടോയിൽ പോസ്റ്റ് ചെയ്ത ലൈക്ക് എല്ലാ ഉപയോക്താക്കൾക്കും ഉടനടി ദൃശ്യമാകണമെന്നില്ല, പക്ഷേ അത് ഒടുവിൽ എല്ലാ സെർവറുകളിലേക്കും വ്യാപിക്കും.

നടപ്പിലാക്കുന്നതിനുള്ള സാങ്കേതിക വിദ്യകൾ: ഗോസിപ്പ് പ്രോട്ടോക്കോൾ, കോൺഫ്ലിക്റ്റ് റെസല്യൂഷൻ തന്ത്രങ്ങൾ (ഉദാ. ലാസ്റ്റ് റൈറ്റ് വിൻസ്).

3. കോസൽ കൺസിസ്റ്റൻസി

വിവരണം: ഒരു പ്രോസസ്സ് ഒരു ഡാറ്റാ ഐറ്റം അപ്‌ഡേറ്റ് ചെയ്തുവെന്ന് മറ്റൊന്നിനെ അറിയിച്ചാൽ, രണ്ടാമത്തെ പ്രോസസ്സിന്റെ ആ ഐറ്റത്തിലേക്കുള്ള തുടർന്നുള്ള ആക്‌സസ്സുകൾ ആ അപ്‌ഡേറ്റ് പ്രതിഫലിപ്പിക്കുമെന്ന് കോസൽ കൺസിസ്റ്റൻസി ഉറപ്പുനൽകുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, കാര്യകാരണബന്ധമില്ലാത്ത അപ്‌ഡേറ്റുകൾ വ്യത്യസ്ത പ്രോസസ്സുകൾക്ക് വ്യത്യസ്ത ക്രമത്തിൽ കണ്ടേക്കാം.

സവിശേഷതകൾ:

• കാര്യകാരണബന്ധം സംരക്ഷിക്കുന്നു: കാര്യകാരണബന്ധമുള്ള സംഭവങ്ങൾ ശരിയായ ക്രമത്തിൽ കാണുന്നുവെന്ന് ഉറപ്പാക്കുന്നു.
• സ്ട്രോങ്ങ് കൺസിസ്റ്റൻസിയേക്കാൾ ദുർബലമാണ്: സ്ട്രോങ്ങ് കൺസിസ്റ്റൻസിയേക്കാൾ ദുർബലമായ ഉറപ്പുകൾ നൽകുന്നു, ഇത് ഉയർന്ന ലഭ്യതയ്ക്കും സ്കേലബിലിറ്റിക്കും വഴിയൊരുക്കുന്നു.

ഉദാഹരണം: ഒരു സഹകരണ ഡോക്യുമെന്റ് എഡിറ്റിംഗ് ആപ്ലിക്കേഷൻ പരിഗണിക്കുക. ഉപയോക്താവ് A ഒരു മാറ്റം വരുത്തുകയും അതിനെക്കുറിച്ച് ഉപയോക്താവ് B യോട് പറയുകയും ചെയ്താൽ, ഉപയോക്താവ് B ഉപയോക്താവ് A-യുടെ മാറ്റം കാണണം. എന്നിരുന്നാലും, മറ്റ് ഉപയോക്താക്കൾ വരുത്തിയ മാറ്റങ്ങൾ ഉടനടി ദൃശ്യമാകണമെന്നില്ല.

4. റീഡ്-യുവർ-റൈറ്റ്സ് കൺസിസ്റ്റൻസി

വിവരണം: ഒരു ഉപയോക്താവ് ഒരു മൂല്യം എഴുതുകയാണെങ്കിൽ, അതേ ഉപയോക്താവിൻ്റെ തുടർന്നുള്ള റീഡുകൾ എപ്പോഴും അപ്ഡേറ്റ് ചെയ്ത മൂല്യം നൽകുമെന്ന് റീഡ്-യുവർ-റൈറ്റ്സ് കൺസിസ്റ്റൻസി ഉറപ്പുനൽകുന്നു.

സവിശേഷതകൾ:

• ഉപയോക്തൃ കേന്ദ്രീകൃതം: ഉപയോക്താക്കൾക്ക് അവരുടെ സ്വന്തം അപ്‌ഡേറ്റുകൾ എപ്പോഴും കാണാൻ കഴിയുമെന്ന് ഉറപ്പാക്കുന്നതിലൂടെ ഒരു നല്ല ഉപയോക്തൃ അനുഭവം നൽകുന്നു.
• നടപ്പിലാക്കാൻ താരതമ്യേന എളുപ്പമാണ്: റൈറ്റ് കൈകാര്യം ചെയ്ത അതേ സെർവറിലേക്ക് റീഡുകൾ റൂട്ട് ചെയ്തുകൊണ്ട് ഇത് നടപ്പിലാക്കാൻ കഴിയും.

ഉദാഹരണം: ഒരു ഓൺലൈൻ ഷോപ്പിംഗ് കാർട്ട്. ഒരു ഉപയോക്താവ് അവരുടെ കാർട്ടിലേക്ക് ഒരു ഇനം ചേർത്താൽ, തുടർന്നുള്ള പേജ് കാഴ്ചകളിൽ അവർക്ക് ആ ഇനം ഉടനടി അവരുടെ കാർട്ടിൽ കാണാൻ കഴിയണം.

5. സെഷൻ കൺസിസ്റ്റൻസി

വിവരണം: ഒരു ഉപയോക്താവ് ഒരു ഡാറ്റാ ഐറ്റത്തിൻ്റെ ഒരു പ്രത്യേക പതിപ്പ് വായിച്ചുകഴിഞ്ഞാൽ, അതേ സെഷനിലെ തുടർന്നുള്ള റീഡുകൾ ഒരിക്കലും ആ ഐറ്റത്തിൻ്റെ പഴയ പതിപ്പ് നൽകില്ലെന്ന് സെഷൻ കൺസിസ്റ്റൻസി ഉറപ്പുനൽകുന്നു. ഇത് റീഡ്-യുവർ-റൈറ്റ്സ് കൺസിസ്റ്റൻസിയുടെ ശക്തമായ ഒരു രൂപമാണ്, അത് ഗ്യാരണ്ടി മുഴുവൻ സെഷനിലേക്കും വ്യാപിപ്പിക്കുന്നു.

സവിശേഷതകൾ:

• മെച്ചപ്പെട്ട ഉപയോക്തൃ അനുഭവം: റീഡ്-യുവർ-റൈറ്റ്സ് കൺസിസ്റ്റൻസിയേക്കാൾ കൂടുതൽ സ്ഥിരതയുള്ള ഉപയോക്തൃ അനുഭവം നൽകുന്നു.
• സെഷൻ മാനേജ്മെന്റ് ആവശ്യമാണ്: ഉപയോക്തൃ സെഷനുകൾ കൈകാര്യം ചെയ്യുകയും ഏതൊക്കെ ഡാറ്റാ പതിപ്പുകൾ വായിച്ചുവെന്ന് ട്രാക്ക് ചെയ്യുകയും ചെയ്യേണ്ടതുണ്ട്.

ഉദാഹരണം: ഒരു കസ്റ്റമർ സർവീസ് ആപ്ലിക്കേഷൻ. ഒരു ഉപഭോക്താവ് ഒരു സെഷനിൽ അവരുടെ കോൺടാക്റ്റ് വിവരങ്ങൾ അപ്ഡേറ്റ് ചെയ്യുകയാണെങ്കിൽ, അതേ സെഷനിലെ തുടർന്നുള്ള ഇടപെടലുകളിൽ ഉപഭോക്തൃ സേവന പ്രതിനിധിക്ക് അപ്ഡേറ്റ് ചെയ്ത വിവരങ്ങൾ കാണാൻ കഴിയണം.

6. മോണോടോണിക് റീഡ്സ് കൺസിസ്റ്റൻസി

വിവരണം: ഒരു ഉപയോക്താവ് ഒരു ഡാറ്റാ ഐറ്റത്തിൻ്റെ ഒരു പ്രത്യേക പതിപ്പ് വായിച്ചാൽ, തുടർന്നുള്ള റീഡുകൾ ഒരിക്കലും ആ ഐറ്റത്തിൻ്റെ പഴയ പതിപ്പ് നൽകില്ലെന്ന് മോണോടോണിക് റീഡ്സ് കൺസിസ്റ്റൻസി ഉറപ്പുനൽകുന്നു. ഉപയോക്താക്കൾ എപ്പോഴും ഡാറ്റ കാലത്തിനനുസരിച്ച് മുന്നോട്ട് പോകുന്നത് കാണുന്നുവെന്ന് ഇത് ഉറപ്പാക്കുന്നു.

സവിശേഷതകൾ:

• ഡാറ്റാ പുരോഗതി: ഡാറ്റ എപ്പോഴും മുന്നോട്ട് പുരോഗമിക്കുന്നുവെന്ന് ഉറപ്പാക്കുന്നു.
• ഓഡിറ്റിംഗിന് ഉപയോഗപ്രദമാണ്: ഡാറ്റാ മാറ്റങ്ങൾ ട്രാക്ക് ചെയ്യാനും ഡാറ്റയൊന്നും നഷ്ടപ്പെട്ടിട്ടില്ലെന്ന് ഉറപ്പാക്കാനും സഹായിക്കുന്നു.

ഉദാഹരണം: ഒരു സാമ്പത്തിക ഓഡിറ്റിംഗ് സംവിധാനം. ഓഡിറ്റർമാർക്ക് ഇടപാടുകളുടെ സ്ഥിരതയുള്ള ഒരു ചരിത്രം കാണേണ്ടതുണ്ട്, ഇടപാടുകളൊന്നും അപ്രത്യക്ഷമാവുകയോ പുനഃക്രമീകരിക്കുകയോ ചെയ്യാതെ.

CAP സിദ്ധാന്തം: ഗുണദോഷങ്ങൾ മനസ്സിലാക്കൽ

ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് സിസ്റ്റങ്ങളിലെ ഒരു അടിസ്ഥാന തത്വമാണ് CAP സിദ്ധാന്തം, ഇത് ഒരു ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് സിസ്റ്റത്തിന് ഒരേസമയം താഴെ പറയുന്ന മൂന്ന് ഗുണങ്ങളും ഉറപ്പുനൽകാൻ കഴിയില്ലെന്ന് പ്രസ്താവിക്കുന്നു:

• കൺസിസ്റ്റൻസി (C): എല്ലാ നോഡുകളും ഒരേ സമയം ഒരേ ഡാറ്റ കാണുന്നു.
• ലഭ്യത (A): ഓരോ അഭ്യർത്ഥനയ്ക്കും ഒരു പ്രതികരണം ലഭിക്കുന്നു, അതിൽ ഏറ്റവും പുതിയ വിവരങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു എന്നതിന് ഉറപ്പില്ല.
• പാർട്ടീഷൻ ടോളറൻസ് (P): നെറ്റ്‌വർക്ക് പാർട്ടീഷനുകൾക്കിടയിലും (അതായത്, നോഡുകൾക്ക് പരസ്പരം ആശയവിനിമയം നടത്താൻ കഴിയാതെ വരിക) സിസ്റ്റം പ്രവർത്തിക്കുന്നത് തുടരുന്നു.

CAP സിദ്ധാന്തം സൂചിപ്പിക്കുന്നത്, ഒരു ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് ഡാറ്റാബേസ് രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുമ്പോൾ, നെറ്റ്‌വർക്ക് പാർട്ടീഷനുകളുടെ സാന്നിധ്യത്തിൽ നിങ്ങൾ കൺസിസ്റ്റൻസിയും ലഭ്യതയും തമ്മിൽ തിരഞ്ഞെടുക്കണം എന്നാണ്. ഒന്നുകിൽ നിങ്ങൾക്ക് കൺസിസ്റ്റൻസിക്ക് (CP സിസ്റ്റം) അല്ലെങ്കിൽ ലഭ്യതയ്ക്ക് (AP സിസ്റ്റം) മുൻഗണന നൽകാം. നെറ്റ്‌വർക്ക് പാർട്ടീഷനുകൾക്കിടയിൽ ലഭ്യത നിലനിർത്താൻ പല സിസ്റ്റങ്ങളും ഇവൻച്വൽ കൺസിസ്റ്റൻസിയാണ് തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നത്.

BASE: സ്കേലബിൾ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് ACID-ന് ഒരു ബദൽ

ACID-ൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, BASE എന്നത് NoSQL ഡാറ്റാബേസുകളുമായും ഇവൻച്വൽ കൺസിസ്റ്റൻസിയുമായും ബന്ധപ്പെട്ട ഒരു കൂട്ടം പ്രോപ്പർട്ടികളാണ്:

• ബേസിക്കലി അവൈലബിൾ (Basically Available): തകരാറുകൾ ഉണ്ടാകുമ്പോൾ പോലും സിസ്റ്റം ഉയർന്ന ലഭ്യതയുള്ളതായി രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിരിക്കുന്നു.
• സോഫ്റ്റ് സ്റ്റേറ്റ് (Soft State): വ്യക്തമായ അപ്‌ഡേറ്റുകളില്ലാതെ പോലും സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ അവസ്ഥ കാലക്രമേണ മാറിയേക്കാം. ഡാറ്റ എല്ലാ നോഡുകളിലും ഉടനടി സ്ഥിരതയുള്ളതായിരിക്കണമെന്നില്ല എന്നതിനാലാണിത്.
• ഇവൻച്വലി കൺസിസ്റ്റൻ്റ് (Eventually Consistent): സിസ്റ്റം ഒടുവിൽ സ്ഥിരത കൈവരിക്കും, എന്നാൽ ഡാറ്റ പൊരുത്തമില്ലാത്ത ഒരു കാലഘട്ടം ഉണ്ടാകാം.

സോഷ്യൽ മീഡിയ, ഇ-കൊമേഴ്‌സ്, കണ്ടന്റ് മാനേജ്‌മെന്റ് സിസ്റ്റങ്ങൾ പോലുള്ള കർശനമായ കൺസിസ്റ്റൻസിയെക്കാൾ ഉയർന്ന ലഭ്യതയും സ്കേലബിലിറ്റിയും പ്രധാനമായ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് BASE ആണ് പലപ്പോഴും മുൻഗണന നൽകുന്നത്.

ശരിയായ കൺസിസ്റ്റൻസി മോഡൽ തിരഞ്ഞെടുക്കൽ: പരിഗണിക്കേണ്ട ഘടകങ്ങൾ

നിങ്ങളുടെ ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് ഡാറ്റാബേസിനായി ഉചിതമായ കൺസിസ്റ്റൻസി മോഡൽ തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നത് നിരവധി ഘടകങ്ങളെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു, അവയിൽ ഉൾപ്പെടുന്നവ:

• ആപ്ലിക്കേഷൻ ആവശ്യകതകൾ: നിങ്ങളുടെ ആപ്ലിക്കേഷൻ്റെ ഡാറ്റാ സമഗ്രതാ ആവശ്യകതകൾ എന്തൊക്കെയാണ്? ഇതിന് സ്ട്രോങ്ങ് കൺസിസ്റ്റൻസി ആവശ്യമുണ്ടോ അതോ ഇവൻച്വൽ കൺസിസ്റ്റൻസി സഹിക്കാൻ കഴിയുമോ?
• പ്രകടന ആവശ്യകതകൾ: നിങ്ങളുടെ ആപ്ലിക്കേഷൻ്റെ ലേറ്റൻസി, ത്രൂപുട്ട് ആവശ്യകതകൾ എന്തൊക്കെയാണ്? സ്ട്രോങ്ങ് കൺസിസ്റ്റൻസി കാര്യമായ പ്രകടന ഓവർഹെഡിന് കാരണമാകും.
• ലഭ്യത ആവശ്യകതകൾ: തകരാറുകൾ ഉണ്ടാകുമ്പോഴും നിങ്ങളുടെ ആപ്ലിക്കേഷൻ ലഭ്യമായി തുടരുന്നത് എത്രത്തോളം നിർണായകമാണ്? ഇവൻച്വൽ കൺസിസ്റ്റൻസി ഉയർന്ന ലഭ്യത നൽകുന്നു.
• സങ്കീർണ്ണത: ഒരു പ്രത്യേക കൺസിസ്റ്റൻസി മോഡൽ നടപ്പിലാക്കാനും പരിപാലിക്കാനും എത്രത്തോളം സങ്കീർണ്ണമാണ്? സ്ട്രോങ്ങ് കൺസിസ്റ്റൻസി മോഡലുകൾ നടപ്പിലാക്കാൻ കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമായേക്കാം.
• ചെലവ്: ഒരു ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് ഡാറ്റാബേസ് സൊല്യൂഷൻ നടപ്പിലാക്കുന്നതിനും പരിപാലിക്കുന്നതിനുമുള്ള ചെലവ്.

ഈ ഘടകങ്ങൾ ശ്രദ്ധാപൂർവ്വം വിലയിരുത്തുകയും നിങ്ങളുടെ ആപ്ലിക്കേഷൻ്റെ പ്രത്യേക ആവശ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റുന്നതിനായി കൺസിസ്റ്റൻസി, ലഭ്യത, പ്രകടനം എന്നിവയെ സന്തുലിതമാക്കുന്ന ഒരു കൺസിസ്റ്റൻസി മോഡൽ തിരഞ്ഞെടുക്കുകയും ചെയ്യേണ്ടത് പ്രധാനമാണ്.

ഉപയോഗത്തിലുള്ള കൺസിസ്റ്റൻസി മോഡലുകളുടെ പ്രായോഗിക ഉദാഹരണങ്ങൾ

യഥാർത്ഥ ലോക ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ വ്യത്യസ്ത കൺസിസ്റ്റൻസി മോഡലുകൾ എങ്ങനെ ഉപയോഗിക്കുന്നു എന്നതിൻ്റെ ചില ഉദാഹരണങ്ങൾ താഴെ നൽകുന്നു:

• Google Cloud Spanner: ആഗോളമായി വിതരണം ചെയ്യപ്പെട്ട, സ്കേലബിൾ, സ്ട്രോങ്ങ് കൺസിസ്റ്റൻ്റ് ഡാറ്റാബേസ് സേവനം. ഭൂമിശാസ്ത്രപരമായി വിതരണം ചെയ്യപ്പെട്ട പകർപ്പുകളിൽ സ്ട്രോങ്ങ് കൺസിസ്റ്റൻസി കൈവരിക്കുന്നതിന് ഇത് ആറ്റോമിക് ക്ലോക്കുകളുടെയും ടു-ഫേസ് കമ്മിറ്റിൻ്റെയും ഒരു സംയോജനം ഉപയോഗിക്കുന്നു.
• Amazon DynamoDB: ക്രമീകരിക്കാവുന്ന കൺസിസ്റ്റൻസി വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്ന ഒരു പൂർണ്ണമായി മാനേജ് ചെയ്യുന്ന NoSQL ഡാറ്റാബേസ് സേവനം. ഓരോ പ്രവർത്തനത്തിനും നിങ്ങൾക്ക് ഇവൻച്വൽ കൺസിസ്റ്റൻസിയും സ്ട്രോങ്ങ് കൺസിസ്റ്റൻസിയും തമ്മിൽ തിരഞ്ഞെടുക്കാം.
• Apache Cassandra: ഉയർന്ന ലഭ്യതയ്ക്കായി രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത, ഉയർന്ന സ്കേലബിലിറ്റിയുള്ള, ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് NoSQL ഡാറ്റാബേസ്. ഇത് ഇവൻച്വൽ കൺസിസ്റ്റൻസി നൽകുന്നു, എന്നാൽ ഏറ്റവും പുതിയ ഡാറ്റ വായിക്കാനുള്ള സാധ്യത വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ നിങ്ങളെ അനുവദിക്കുന്ന ക്രമീകരിക്കാവുന്ന കൺസിസ്റ്റൻസി ലെവലുകൾ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു.
• MongoDB: ക്രമീകരിക്കാവുന്ന കൺസിസ്റ്റൻസി ലെവലുകൾ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു. ഇത് റീഡ് പ്രിഫറൻസ് ക്രമീകരണങ്ങളെ പിന്തുണയ്ക്കുന്നു, ഇത് ഏത് പകർപ്പുകളിൽ നിന്നാണ് ഡാറ്റ വായിക്കേണ്ടതെന്ന് നിയന്ത്രിക്കാൻ നിങ്ങളെ അനുവദിക്കുന്നു, ഇത് കൺസിസ്റ്റൻസി ലെവലിനെ സ്വാധീനിക്കുന്നു.

ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് ഡാറ്റാബേസുകളിൽ ഡാറ്റാ കൺസിസ്റ്റൻസി കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നതിനുള്ള മികച്ച രീതികൾ

ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് ഡാറ്റാബേസുകളിൽ ഡാറ്റാ കൺസിസ്റ്റൻസി കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നതിനുള്ള ചില മികച്ച രീതികൾ താഴെ നൽകുന്നു:

• നിങ്ങളുടെ ഡാറ്റ മനസ്സിലാക്കുക: നിങ്ങളുടെ ഡാറ്റാ ആക്‌സസ് പാറ്റേണുകളും ഡാറ്റാ സമഗ്രതാ ആവശ്യകതകളും അറിയുക.
• ശരിയായ കൺസിസ്റ്റൻസി മോഡൽ തിരഞ്ഞെടുക്കുക: നിങ്ങളുടെ ആപ്ലിക്കേഷൻ്റെ ആവശ്യകതകൾക്കും ഗുണദോഷങ്ങൾക്കും അനുയോജ്യമായ ഒരു കൺസിസ്റ്റൻസി മോഡൽ തിരഞ്ഞെടുക്കുക.
• നിരീക്ഷിക്കുകയും ട്യൂൺ ചെയ്യുകയും ചെയ്യുക: നിങ്ങളുടെ ഡാറ്റാബേസിൻ്റെ പ്രകടനം തുടർച്ചയായി നിരീക്ഷിക്കുകയും ആവശ്യാനുസരണം നിങ്ങളുടെ കൺസിസ്റ്റൻസി ക്രമീകരണങ്ങൾ ട്യൂൺ ചെയ്യുകയും ചെയ്യുക.
• വൈരുദ്ധ്യ പരിഹാരം നടപ്പിലാക്കുക: സാധ്യതയുള്ള പൊരുത്തക്കേടുകൾ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നതിന് ഉചിതമായ വൈരുദ്ധ്യ പരിഹാര തന്ത്രങ്ങൾ നടപ്പിലാക്കുക.
• പതിപ്പ് ഉപയോഗിക്കുക: മാറ്റങ്ങൾ ട്രാക്ക് ചെയ്യാനും വൈരുദ്ധ്യങ്ങൾ പരിഹരിക്കാനും ഡാറ്റാ പതിപ്പുകൾ ഉപയോഗിക്കുക.
• വീണ്ടും ശ്രമിക്കലും ഐഡംപൊട്ടൻസിയും നടപ്പിലാക്കുക: പരാജയപ്പെട്ട പ്രവർത്തനങ്ങൾക്കായി വീണ്ടും ശ്രമിക്കാനുള്ള സംവിധാനങ്ങൾ നടപ്പിലാക്കുകയും പ്രവർത്തനങ്ങൾ ഐഡംപൊട്ടൻ്റ് ആണെന്ന് ഉറപ്പാക്കുകയും ചെയ്യുക (അതായത്, ഫലം മാറ്റാതെ അവ പലതവണ നടപ്പിലാക്കാൻ കഴിയും).
• ഡാറ്റാ ലോക്കാലിറ്റി പരിഗണിക്കുക: ലേറ്റൻസി കുറയ്ക്കുന്നതിനും പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനും ആവശ്യമുള്ള ഉപയോക്താക്കൾക്ക് അടുത്തായി ഡാറ്റ സംഭരിക്കുക.
• ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് ട്രാൻസാക്ഷനുകൾ ശ്രദ്ധയോടെ ഉപയോഗിക്കുക: ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് ട്രാൻസാക്ഷനുകൾ സങ്കീർണ്ണവും ചെലവേറിയതുമാണ്. അത്യാവശ്യ ഘട്ടങ്ങളിൽ മാത്രം അവ ഉപയോഗിക്കുക.

ഉപസംഹാരം

ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് ഡാറ്റാബേസ് രൂപകൽപ്പനയുടെ ഒരു അടിസ്ഥാന ഘടകമാണ് കൺസിസ്റ്റൻസി മോഡലുകൾ. ശക്തവും സ്കേലബിളുമായ ആഗോള ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിന് വ്യത്യസ്ത മോഡലുകളും അവയുടെ ഗുണദോഷങ്ങളും മനസ്സിലാക്കുന്നത് നിർണായകമാണ്. നിങ്ങളുടെ ആപ്ലിക്കേഷൻ്റെ ആവശ്യകതകൾ ശ്രദ്ധാപൂർവ്വം പരിഗണിക്കുകയും ശരിയായ കൺസിസ്റ്റൻസി മോഡൽ തിരഞ്ഞെടുക്കുകയും ചെയ്യുന്നതിലൂടെ, ഒരു ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് പരിതസ്ഥിതിയിൽ പോലും നിങ്ങൾക്ക് ഡാറ്റാ സമഗ്രത ഉറപ്പാക്കാനും സ്ഥിരതയുള്ള ഉപയോക്തൃ അനുഭവം നൽകാനും കഴിയും.

ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് സിസ്റ്റങ്ങൾ വികസിക്കുന്നത് തുടരുമ്പോൾ, പുതിയ കൺസിസ്റ്റൻസി മോഡലുകളും ടെക്നിക്കുകളും നിരന്തരം വികസിപ്പിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു. ഈ രംഗത്തെ ഏറ്റവും പുതിയ മുന്നേറ്റങ്ങളുമായി അപ്-ടു-ഡേറ്റ് ആയി തുടരുന്നത് ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് ഡാറ്റാബേസുകളുമായി പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഏതൊരു ഡെവലപ്പർക്കും അത്യന്താപേക്ഷിതമാണ്. ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് ഡാറ്റാബേസുകളുടെ ഭാവി, ശരിക്കും ആവശ്യമുള്ളിടത്ത് സ്ട്രോങ്ങ് കൺസിസ്റ്റൻസിയും മറ്റ് സന്ദർഭങ്ങളിൽ മെച്ചപ്പെട്ട സ്കേലബിലിറ്റിക്കും ലഭ്യതയ്ക്കുമായി ഇവൻച്വൽ കൺസിസ്റ്റൻസി പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നതും തമ്മിലുള്ള ഒരു സന്തുലിതാവസ്ഥ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു. പുതിയ ഹൈബ്രിഡ് സമീപനങ്ങളും അഡാപ്റ്റീവ് കൺസിസ്റ്റൻസി മോഡലുകളും ഉയർന്നുവരുന്നു, ഇത് ലോകമെമ്പാടുമുള്ള ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് ആപ്ലിക്കേഷനുകളുടെ പ്രകടനവും പ്രതിരോധശേഷിയും കൂടുതൽ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുമെന്ന് വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു.