ഡാറ്റ സ്ഥിരതയിൽ പ്രാവീണ്യം നേടുക: ആത്യന്തിക സ്ഥിരത പാറ്റേണുകൾ പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യുന്നു

വിതരണം ചെയ്ത സിസ്റ്റങ്ങളുടെ മണ്ഡലത്തിൽ, എല്ലാ നോഡുകളിലുടനീളവും കേവലമായ, തത്സമയ ഡാറ്റ സ്ഥിരത കൈവരിക്കുന്നത് വലിയ വെല്ലുവിളിയാണ്. സിസ്റ്റങ്ങൾ സങ്കീർണ്ണതയിലും വ്യാപ്തിയിലും വളരുമ്പോൾ, പ്രത്യേകിച്ചും വലിയ ഭൂമിശാസ്ത്രപരമായ ദൂരങ്ങളിലും വ്യത്യസ്ത സമയ മേഖലകളിലുമുള്ള ഉപയോക്താക്കൾക്ക് സേവനം നൽകുന്ന ആഗോള ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കായി, ശക്തമായ സ്ഥിരത പിന്തുടരുന്നത് പലപ്പോഴും ലഭ്യതയുടെയും പ്രകടനത്തിൻ്റെയും ചിലവിൽ വരും. ഇവിടെയാണ് ആത്യന്തിക സ്ഥിരത ഒരു ശക്തവും പ്രായോഗികവുമായ മാതൃകയായി ഉയർന്നുവരുന്നത്. ആത്യന്തിക സ്ഥിരത എന്താണ്, ആധുനിക വിതരണം ചെയ്ത ആർക്കിടെക്ചറുകൾക്ക് ഇത് ஏன் முக்கியமானது, அது эффективно கையாளும் பல்வேறு வடிவங்களையும் உத்திகளையும் இந்த வலைப்பதிவு கட்டுரையில் விவரிக்கிறோம்.

ഡാറ്റാ സ്ഥിരത മോഡലുകളെക്കുറിച്ച് മനസ്സിലാക്കുക

ആത്യന്തിക സ്ഥിരതയെക്കുറിച്ച് ശരിക്കും വിലമതിക്കുന്നതിന് മുമ്പ്, ഡാറ്റാ സ്ഥിരത മോഡലുകളുടെ വിശാലമായ കാഴ്ചപ്പാട് മനസ്സിലാക്കേണ്ടത് അത്യാവശ്യമാണ്. ഈ മോഡലുകൾ ഒരു വിതരണം ചെയ്ത സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ വിവിധ ഭാഗങ്ങളിൽ ഡാറ്റയിൽ വരുത്തിയ മാറ്റങ്ങൾ എങ്ങനെ, എപ്പോൾ ദൃശ്യമാകും എന്ന് നിർണ്ണയിക്കുന്നു.

ശക്തമായ സ്ഥിരത

ശക്തമായ സ്ഥിരത, പലപ്പോഴും ലീനിയറൈസബിലിറ്റി എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നു, എല്ലാ റീഡുകളും ഏറ്റവും പുതിയ എഴുത്ത് നൽകുമെന്ന് ഉറപ്പ് നൽകുന്നു. ശക്തമായ സ്ഥിരതയുള്ള സിസ്റ്റത്തിൽ, ഏതൊരു പ്രവർത്തനവും ഒരു നിശ്ചിത ആഗോള സമയത്ത് സംഭവിക്കുന്നതായി തോന്നുന്നു. ഇത് പ്രവചനാതീതവും അവബോധജന്യവുമായ ഉപയോക്തൃ അനുഭവം നൽകുമ്പോൾ, നോഡുകൾക്കിടയിൽ കാര്യമായ ഏകോപന ഓവർഹെഡ് ആവശ്യമാണ്, ഇത് താഴെ പറയുന്നവയിലേക്ക് നയിച്ചേക്കാം:

• വർദ്ധിച്ച ലേറ്റൻസി: പ്രവർത്തനങ്ങൾ ഒന്നിലധികം നോഡുകളിൽ നിന്നുള്ള സ്ഥിരീകരണങ്ങൾക്കായി കാത്തിരിക്കണം, ഇത് പ്രതികരണങ്ങളെ മന്ദഗതിയിലാക്കുന്നു.
• കുറഞ്ഞ ലഭ്യത: സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ ഒരു പ്രധാന ഭാഗം ലഭ്യമല്ലാതായാൽ, ചില നോഡുകൾ പ്രവർത്തനക്ഷമമാണെങ്കിൽ கூட எழுதவும், படிக்கவும் தடைபட வாய்ப்புள்ளது.
• ஸ்கேலபிலிட்டி வரம்புகள்: தேவையான ஒருங்கிணைப்பு, சிஸ்டம் வளரும்போது ஒரு தடையாக மாறும்.

പല ആഗോള ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കും, പ്രത്യേകിച്ചും ഉയർന്ന ഇടപാട് അളവുകളുള്ളവയ്‌ക്കോ അല്ലെങ്കിൽ ലോകമെമ്പാടുമുള്ള ഉപയോക്താക്കൾക്ക് കുറഞ്ഞ ലേറ്റൻസി ആക്‌സസ് ആവശ്യമുള്ളവയ്‌ക്കോ, ശക്തമായ സ്ഥിരതയുടെ குறைபாடுகள் தடைசெய்யப்படலாம்.

ആത്യന്തിക സ്ഥിരത

ആത്യന്തിക സ്ഥിരത എന്നത് ദുർബലമായ സ്ഥിരത മോഡലാണ്, ഒരു നിശ്ചിത ഡാറ്റാ ഇനത്തിലേക്ക് പുതിയ അപ്‌ഡേറ്റുകളൊന്നും നടത്തിയില്ലെങ്കിൽ, இறுதியில் அந்த ஐட்டத்திற்கான அனைத்து அணுகல்களும் கடைசியாக புதுப்பிக்கப்பட்ட மதிப்பை வழங்கும். ലളിതമായി പറഞ്ഞാൽ, അപ്‌ഡേറ്റുകൾ காலப்போக்கில் சிஸ்டம் முழுவதும் பரப்பப்படுகின்றன. வெவ்வேறு நோடுகள் தரவின் வெவ்வேறு பதிப்புகளைக் கொண்டிருக்கும் ஒரு காலம் இருக்கலாம், ஆனால் இந்த வேறுபாடு தற்காலிகமானது. காலப்போக்கில், எல்லா நகல்களும் அதே நிலைக்கு வரும்.

ആത്യന്തിക സ്ഥിരതയുടെ പ്രധാന වාട്ടங்கள்:

• உயர் கிடைக்கும் தன்மை: நோட்கள் உடனடியாக மற்ற நோட்களுடன் தொடர்பு கொள்ள முடியாவிட்டால் கூட, படிக்கவும் எழுதவும் தொடர்ந்து ஏற்றுக்கொள்ள முடியும்.
• மேம்படுத்தப்பட்ட செயல்பாடு: எல்லா நோட்களிடமிருந்து அங்கீகாரத்திற்காக காத்திருக்க தேவையில்லை என்பதால் செயல்பாடுகள் விரைவாக முடிக்கப்படலாம்.
• அதிகரிக்கப்பட்ட விரிவாக்கம்: ஒருங்கிணைப்பு ஓவர்ஹெட் குறைக்கப்பட்டதால் சிஸ்டம்ஸ் அதிகமாக விரிவாக்கம் செய்ய முடியும்.

உடனடி ಸ್ಥಿರத்தன்மை இல்லாதது கவலைக்குரியதாகத் தோன்றினாலும், വലിയ சமூக ஊடக தளங்கள், மின் வணிக இராட்சதர்கள், உலகளாவிய உள்ளடக்க விநியோக நெட்வொர்க்குகள் போன்ற பல அதிகக் கிடைக்கக்கூடிய மற்றும் விரிவாக்கக்கூடிய அமைப்புகள் இதை நம்பியிருக்கின்றன.

CAP சிദ്ധாந்தமும் ஆത്യന്തിக സ്ഥിരതയും

ஆത്യന്തിக ஸ்திரத்தன்மைக்கும் மற்றும் அமைப்பு வடிவமைப்புக்கும் இடையிலான உறவு CAP தேற்றம் உடன் நெருக்கமாக இணைக்கப்பட்டுள்ளது. விநியோகிக்கப்பட்ட தரவு சேமிப்பகமானது பின்வரும் மூன்று உத்தரவாதங்களில் இரண்டை மட்டுமே ஒரே நேரத்தில் வழங்க முடியும் என்று விநியோகிக்கப்பட்ட அமைப்புகளின் அடிப்படை தேற்றம் கூறுகிறது:

• സ്ഥிரத்தன்மை (C): ஒவ்வொரு வாசிப்பும் மிக சமீபத்திய எழுத்தை அல்லது ஒரு பிழையைப் பெறுகிறது. (இது வலுவான സ്ഥിரத்தன்மையைக் குறிக்கிறது).
• கிடைக்கும் தன்மை (A): ஒவ்வொரு கோரிக்கையும் மிகச் சமீபத்திய பதிப்பைக் கொண்டிருக்க வேண்டும் என்ற உத்தரவாதம் இல்லாமல் ஒரு (பிழை அல்லாத) பதிலைப்பெறுகிறது.
• பிரிவினை சகிப்புத்தன்மை (P): நோட்களுக்கு இடையே உள்ள நெட்வொர்க்கினால் தன்னிச்சையான எண்ணிக்கையிலான செய்திகள் கைவிடப்பட்டாலோ (அல்லது தாமதப்படுத்தப்பட்டாலோ) கூட சிஸ்டம் தொடர்ந்து செயல்படும்.

நடைமுறையில், நெட்வொர்க் பிளவுகள் (P) எந்த விநியோகிக்கப்பட்ட சிஸ்டத்திலும், குறிப்பாக ஒரு உலகளாவிய அமைப்பில் ஒரு உண்மையாகும். எனவே, பிளவு ஏற்படும்போது வடிவமைப்பாளர்கள் ಸ್ಥிரத்தன்மை (C) அல்லது கிடைக்கும்தன்மை (A) க்கு முன்னுரிமை கொடுக்க வேண்டும்.

• CP சிஸ்டம்ஸ்: இந்த அமைப்புகள் ಸ್ಥிரத்தன்மை மற்றும் பகிர்வு சகிப்புத்தன்மையை অগ্রাধিকারிக்கின்றன. நெட்வொர்க் பிரிவினையின் போது, மீதமுள்ள நோட்களில் தரவு நிலையானதா என்பதை உறுதிப்படுத்த இவை கிடைக்கும் தன்மையை இழக்க நேரிடலாம்.
• AP சிஸ்டம்ஸ்: இந்த அமைப்புகள் கிடைக்கும் தன்மை மற்றும் பகிர்வு சகிப்புத்தன்மையை முன்னுரிமைப்படுத்துகின்றன. நெட்வொர்க் பிரிவினையின் போது, அவை கிடைக்கும் நிலையிலேயே இருக்கும், ஆனால் இது உடனடியாக ಸ್ಥிரத்தன்மையை இழப்பதை குறிக்கிறது, இது ஆത്യന്തിக ஸ்திரத்தன்மைக்கு வழிவகுக்கிறது.

அதிக கிடைக்கும் தன்மை மற்றும் அளவீட்டை நோக்கமாகக் கொண்ட பெரும்பாலான நவீன, உலகளவில் விநியோகிக்கப்பட்ட அமைப்புகள், விளைவாக வரும் ஆத்தியന്തിக ஸ்திரத்தன்மையைப் ஏற்று AP அமைப்புகளை நோக்கிச் செல்கின்றன.

எப்போது ஆத்தியന്തിக ஸ்திரத்தன்மை பொருத்தமானது?

ஒவ்வொரு விநியோகிக்கப்பட்ட அமைப்புக்கும் ஆத்தியന്തിக ஸ்திரத்தன்மை ஒரு வெள்ளி தோட்டா அல்ல. ஒரு பயன்பாட்டின் தேவைகள் மற்றும் காலாவதியான தரவிற்கான ஏற்றுக்கொள்ளக்கூடிய சகிப்புத்தன்மையின் அடிப்படையில் இதன் பொருத்தம் பெரிதும் உள்ளது. இது குறிப்பாக இதற்கு ஏற்றது:

• படிக்க அதிக சுமை உள்ள பணிச்சுமைகள்: எங்கு எழுதுவதை விட வாசிப்பு அடிக்கடி உள்ளதோ அங்கு பயன்பாடுகள் பெரிதும் பயனடைகின்றன, ஏனெனில் காலாவதியான பதிவுகள் காலாவதியான எழுதுதல்களை விட குறைவான தாக்கத்தை ஏற்படுத்தும். தயாரிப்பு பட்டியல்கள், சமூக ஊடக ஊட்டம் அல்லது செய்தி கட்டுரைகள் போன்றவற்றை காண்பிப்பது இதற்கு எடுத்துக்காட்டுகள்.
• முக்கியமற்ற தரவு: பரவுவதில் ஒரு சிறிய தாமதம் அல்லது தற்காலிக சீரற்ற தன்மை குறிப்பிடத்தக்க வணிகத்தையோ அல்லது பயனர் தாக்கத்தையோ ஏற்படுத்தாத தரவு. பயனர் விருப்பங்கள், அமர்வு தரவு அல்லது பகுப்பாய்வு அளவீடுகள் பற்றி சிந்தியுங்கள்.
• உலகளாவிய விநியோகம்: உலகளவில் பயனர்களுக்கு சேவை செய்யும் பயன்பாடுகள் பெரும்பாலும் கிடைக்கும் தன்மைக்கும் குறைந்த தாமதத்திற்கும் முன்னுரிமை கொடுக்க வேண்டும், ஆத்தியന്തിக ஸ்திரத்தன்மை ஒரு தேவையான இழப்பீடாக அமைகிறது.
• உயர் இயக்கநேரம் தேவைப்படும் அமைப்புகள்: உச்ச ஷாப்பிங் சீசனில் அணுகக்கூடியதாக இருக்க வேண்டிய மின் வணிக தளங்கள் அல்லது முக்கியமான உள்கட்டமைப்பு சேவைகள்.

இதற்கு மாறாக, வலுவான ஸ்திரத்தன்மை தேவைப்படும் அமைப்புகளில் நிதி பரிவர்த்தனைகள் (எ.கா., வங்கி இருப்புக்கள், பங்கு வர்த்தகங்கள்), அதிகப்படியான விற்பனையைத் தடுக்க வேண்டிய சரக்கு மேலாண்மை அல்லது செயல்பாடுகளின் கடுமையான வரிசை முக்கியத்துவம் வாய்ந்த அமைப்புகள் ஆகியவை அடங்கும்.

முக்கிய ஆத்தியന്തിக ஸ்திரத்தன்மை வடிவங்கள்

ஆத்தியന്തിக ஸ்திரத்தன்மையை திறம்பட செயல்படுத்துவதற்கும் நிர்வகிப்பதற்கும் குறிப்பிட்ட வடிவங்களையும் நுட்பங்களையும் ஏற்றுக்கொள்ள வேண்டும். வெவ்வேறு நோட்கள் வேறுபடும்போது எழும் முரண்பாடுகளை கையாள்வதில் முக்கிய சவால் உள்ளது மற்றும் இறுதியில் ஒன்று சேருவதை உறுதி செய்கிறது.

1. பிரதி மற்றும் வதந்தி நெறிமுறைகள்

பிரதி விநியோகிக்கப்பட்ட அமைப்புகளுக்கு அடிப்படையானது. இறுதியில் நிலையான அமைப்புகளில், தரவு பல நோட்களில் நகலெடுக்கப்படுகிறது. புதுப்பிப்புகள் ஒரு ஆதார நோட்டில் இருந்து மற்ற நகல்களுக்கு பரப்பப்படுகின்றன. வதந்தி நெறிமுறைகள் (தொற்று நெறிமுறைகள் எனவும் அறியப்படுகிறது) இதை அடைவதற்கு ஒரு பொதுவான மற்றும் வலுவான வழியாகும். ஒரு வதந்தி நெறிமுறையில்:

• ஒவ்வொரு நோட்டும் அவ்வப்போது தோராயமாக மற்ற நோட்களின் துணைக்குழுவுடன் தொடர்பு கொள்கிறது.
• தொடர்பு கொள்ளும் போது, நோட்கள் அவற்றின் தற்போதைய நிலை மற்றும் அவர்களிடம் உள்ள எந்த புதுப்பிப்புகளைப் பற்றிய தகவல்களையும் பரிமாறிக் கொள்கின்றன.
• அனைத்து நோட்களுக்கும் சமீபத்திய தகவல்கள் கிடைக்கும் வரை இந்த செயல்முறை தொடர்கிறது.

உதாரணம்: அப்பாச்சி கசாண்ட்ரா நோட் கண்டுபிடிப்பு மற்றும் தரவு பரவலுக்கு சக-க்கு-சக வதந்தி பொறியமைவை பயன்படுத்துகிறது. ஒரு கொத்துருவில் உள்ள நோட்கள் அவற்றின் உடல்நலம் மற்றும் தரவு பற்றிய தகவல்களை தொடர்ந்து பரிமாறிக்கொள்கின்றன, இது புதுப்பிப்புகள் இறுதியில் சிஸ்டம் முழுவதும் பரவுவதை உறுதி செய்கிறது.

2. வெக்டர் கடிகாரங்கள்

விநியோகிக்கப்பட்ட அமைப்பில் காரணியம் மற்றும் ஒரே நேரத்தில் புதுப்பிப்புகளைக் கண்டறிவதற்கான ஒரு பொறியமைவு வெக்டர் கடிகாரங்கள். ஒவ்வொரு செயல்முறையும் வெக்டர் எண்ணிகளின் தொகுப்பை பராமரிக்கிறது, சிஸ்டத்தில் ஒவ்வொரு செயல்முறைக்கும் ஒன்று. ஒரு நிகழ்வு நடந்தாலோ அல்லது ஒரு செயல்முறை அதன் உள்ளூர் நிலையை புதுப்பித்தாலோ, வெக்டரில் தனது சொந்த எண்ணை அதிகரிக்கிறது. ஒரு செய்தியை அனுப்பும் போது, அதன் தற்போதைய வெக்டர் கடிகாரத்தையும் சேர்க்கிறது. ஒரு செய்தியைப் பெறும் போது, ஒவ்வொரு செயல்முறைக்கும் அதன் சொந்த எண்ணிகளையும் பெறப்பட்ட எண்ணிகளையும் அதிகபட்சமாக எடுத்து ஒரு செயல்முறை அதன் வெக்டர் கடிகாரத்தை புதுப்பிக்கிறது.

வெக்டர் கடிகாரங்கள் கண்டறிய உதவுகின்றன:

• காரணமாக தொடர்புடைய நிகழ்வுகள்: வெக்டர் கடிகாரம் A, வெக்டர் கடிகாரம் B ஐ விட குறைவாகவோ அல்லது சமமாகவோ இருந்தால் (கூறு-வாரியாக), நிகழ்வு A, நிகழ்வு B க்கு முன் நடந்தது.
• ஒரே நேரத்தில் நிகழ்வுகள்: வெக்டர் கடிகாரம் A, B ஐ விட குறைவாகவோ அல்லது சமமாகவோ இல்லை என்றால், B, A ஐ விட குறைவாகவோ அல்லது சமமாகவோ இல்லை என்றால், நிகழ்வுகள் ஒரே நேரத்தில் நடக்கும்.

இந்த தகவல் முரண்பாடு தீர்வுக்கு முக்கியமானது.

உதாரணம்: அமேசான் டைனமோடிபி (உள்ளமைவாக) போன்ற பல NoSQL தரவுத்தளங்கள் தரவு ஐட்டங்களின் பதிப்பை கண்காணிக்கவும் ஒன்றிணைக்கப்பட வேண்டிய ஒத்த நேர எழுத்துக்களை கண்டறியவும் வெக்டர் கடிகாரங்களின் ஒரு படிவத்தைப் பயன்படுத்துகின்றன.

3. கடைசியாக எழுதியவர் வெற்றி பெறுகிறார் (LWW)

கடைசியாக எழுதியவர் வெற்றி பெறுகிறார் (LWW) என்பது ஒரு எளிய முரண்பாடு தீர்க்கும் உத்தி. ஒரே தரவு ஐட்டத்திற்கு பல முரண்பாடான எழுத்துக்கள் நிகழ்ந்தால், சமீபத்திய நேர முத்திரையிட்ட எழுத்து உறுதியான பதிப்பாக தேர்ந்தெடுக்கப்படுகிறது. 'சமீபத்திய' நேர முத்திரையை தீர்மானிக்க நம்பகமான வழி தேவைப்படுகிறது.

• நேர முத்திரை உருவாக்கம்: நேர முத்திரைகள் வாடிக்கையாளர், எழுத்தைப் பெறும் சேவையகம் அல்லது மையப்படுத்தப்பட்ட நேரச் சேவையகத்தால் உருவாக்கப்படலாம்.
• சவால்கள்: கடிகாரங்களுக்கு இடையே உள்ள வேறுபாடு ஒரு முக்கியமான பிரச்சனையாக இருக்கலாம். கடிகாரங்கள் ஒத்திசைக்கப்படாவிட்டால், ஒரு 'பின்' எழுத்து 'முன்னதாக' தோன்றலாம். ஒத்திசைக்கப்பட்ட கடிகாரங்களைப் பயன்படுத்துவது (எ.கா., NTP) அல்லது உடல் நேரத்தை தருக்க அதிகரிப்புகளுடன் ஒருங்கிணைக்கும் கலப்பின தருக்க கடிகாரங்களைப் பயன்படுத்துவது போன்ற தீர்வுகள் இதில் அடங்கும்.

உதாரணம்: பிரதிப்பளிப்பிற்காக உள்ளமைக்கப்பட்ட போது ரெடிஸ் தோல்வி சூழ்நிலைகளின் போது முரண்பாடுகளை தீர்க்க LWW ஐ அடிக்கடி பயன்படுத்துகிறது. ஒரு முதன்மை செயலிழந்தால், ஒரு நகல் புதிய முதன்மையாக மாறலாம், இரண்டு இடங்களிலும் ஒரே நேரத்தில் பதிவுகள் நடந்திருந்தால், சமீபத்திய நேர முத்திரை வென்றது.

4. காரணமான ஸ்திரத்தன்மை

கண்டிப்பாக 'ஆத்தியന്തിக' இல்லை என்றாலும், காரணமான ஸ்திரத்தன்மை அடிப்படை ஆத்தியന്തിக ஸ்திரத்தன்மையை விட வலுவான உத்தரவாதம் மற்றும் இறுதியில் நிலையான அமைப்புகளில் அடிக்கடி பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஒரு நிகழ்வு காரணத்தோடு இன்னொன்றுக்கு முந்தானால், இரண்டாவது நிகழ்வைக் காணும் அனைத்து நோட்களும் முதல் நிகழ்வையும் காண வேண்டும் என்பதை இது உறுதி செய்கிறது. காரணமாக தொடர்பு இல்லாத செயல்களை வெவ்வேறு நோட்கள் வெவ்வேறு வரிசையில் காணலாம்.

இது பெரும்பாலும் வெக்டர் கடிகாரங்கள் அல்லது செயல்பாடுகளின் காரண வரலாற்றைக் கண்காணிக்க ஒத்த பொறியமைப்புகளைப் பயன்படுத்தி செயல்படுத்தப்படுகிறது.

உதாரணம்: புதிய பொருட்களுக்கான Amazon S3 யின் ரீட்-ஆஃப்டர்-ரைட் ஸ்திரத்தன்மை மற்றும் ஓவர்ரைட் PUTS மற்றும் DELETES க்கான ஆத்தியந்திக ஸ்திரத்தன்மை ஆகியவை சில செயல்பாடுகளுக்கு வலுவான ஸ்திரத்தன்மையையும் மற்றவற்றுக்கு பலவீனமான ஸ்திரத்தன்மையையும் வழங்கும் ஒரு அமைப்பை எடுத்துக்காட்டுகிறது, இது பெரும்பாலும் காரண உறவுகளை நம்பியிருக்கும்.

5. தொகுப்பு நல்லிணக்கம் (CRDT கள்)

முரண்பாடு இல்லாத பிரதி தரவு வகைகள் (CRDT கள்) என்பது சிக்கலான முரண்பாடு தீர்க்கும் லாஜிக் அல்லது ஒரு மைய அதிகாரத்தின் தேவை இல்லாமல் நகல்களுக்கான ஒத்த நேர புதுப்பிப்புகளை தானாக இணைக்க முடியும் வடிவமைக்கப்பட்ட தரவு கட்டமைப்புகள். அவை இயல்பாக ஆத்தியந்தியம் ஸ்திரத்தன்மை மற்றும் அதிகக் கிடைக்கும் தன்மைக்காக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன.

CRDT கள் இரண்டு முக்கிய வடிவங்களில் உள்ளன:

• நிலை அடிப்படையிலான CRDT கள் (CvRDT கள்): நகல்கள் அவற்றின் முழு நிலையையும் பரிமாறிக்கொள்கின்றன. இணைத்தல் செயல்பாடு இணைப்பு, மாற்று மற்றும் தன்னமைதியாக உள்ளது.
• செயல்பாடு அடிப்படையிலான CRDT கள் (OpRDT கள்): நகல்கள் செயல்பாடுகளை பரிமாறிக்கொள்கின்றன. ஒரு பொறியமைவு (காரண ஒளிபரப்பு போன்றவை) செயல்பாடுகள் காரணமான வரிசையில் அனைத்து நகல்களுக்கும் வழங்கப்படும் என்பதை உறுதி செய்கிறது.

உதாரணம்: Riak KV, ஒரு விநியோகிக்கப்பட்ட NoSQL தரவுத்தளம், எண்ணிகள், தொகுப்புகள், வரைபடங்கள் மற்றும் பட்டியல்களுக்கான CRDT களை ஆதரிக்கிறது, இது வெவ்வேறு நோட்களில் தரவை ஒரே நேரத்தில் புதுப்பிக்க முடியும் மற்றும் தானாக இணைக்க முடியும் பயன்பாடுகளை உருவாக்க டெவலப்பர்களுக்கு உதவுகிறது.

6. ஒருங்கிணைக்கக்கூடிய தரவு கட்டமைப்பு

CRDT களுக்கு இணையானவை, சில அமைப்புகள் ஒத்த நேர மாற்றங்களுக்குப் பிறகு கூட இணைக்க வடிவமைக்கப்பட்ட சிறப்பு தரவு கட்டமைப்புகளைப் பயன்படுத்துகின்றன. இது பெரும்பாலும் தரவின் பதிப்புகள் அல்லது டெல்டாக்களை புத்திசாலித்தனமாக இணைக்கக்கூடிய தரவை சேமிப்பதை உள்ளடக்கியது.

• செயல்பாட்டு உருமாற்றம் (OT): பொதுவாக கூட்டு எடிட்டிங் சிஸ்டங்களில் (Google டாக்ஸ் போன்றவை) பயன்படுத்தப்படுகிறது, OT பல பயனர்களிடமிருந்து ஒத்த நேர எடிட்கள் சீரான வரிசையில் பயன்படுத்தப்படுவதை உறுதி செய்கிறது, அவை வரிசையிலிருந்து வெளியே வந்தாலும் கூட.
• பதிப்பு வெக்டர்கள்: வெக்டர் கடிகாரத்தின் எளிய வடிவம், பதிப்பு வெக்டர்கள் ஒரு நகலுக்குத் தெரிந்த தரவின் பதிப்புகளைக் கண்காணிக்கின்றன மற்றும் முரண்பாடுகளைக் கண்டறிந்து தீர்க்கப் பயன்படுகின்றன.

உதாரணம்: ஒரு CRDT இல்லை என்றாலும், Google டாக்ஸ் ஒத்த நேர எடிட்களை கையாண்டு பயனர்கள் முழுவதும் ஒத்திசைக்கும் வழி ஒருங்கிணைக்கக்கூடிய தரவு கட்டமைப்புகளுக்கு ஒரு சிறந்த எடுத்துக்காட்டு, அனைவரும் ஒரு நிலையான, ஆனால் இறுதியில் புதுப்பிக்கப்பட்ட ஆவணத்தை பார்க்கிறார்கள் என்பதை உறுதிப்படுத்துகிறது.

7. கோரம் ரீட்கள் மற்றும் ரைட்கள்

வலுவான ஸ்திரத்தன்மையுடன் அடிக்கடி தொடர்புடையது என்றாலும், ரீட் மற்றும் ரைட் கோரம் அளவுகளை சரிசெய்வதன் மூலம் கோரம் பொறியமைவுகளை ஆத்தியந்தியம் ஸ்திரத்தன்மைக்கு மாற்றியமைக்க முடியும். கசாண்ட்ரா போன்ற அமைப்புகளில், ஒரு மெஜாரிட்டி (W) நோட்களால் ஒப்புக்கொள்ளப்பட்டால், ஒரு எழுத்து செயல்பாடு வெற்றிகரமாக கருதப்படுகிறது, மேலும் நோட்களின் மெஜாரிட்டியிலிருந்து (R) பதில்களைப் பெற முடிந்தால், ஒரு ரீட் செயல்பாடு தரவைத் தருகிறது. W + R > N என்றால் (N என்பது நகல்களின் மொத்த எண்ணிக்கை), உங்களுக்கு வலுவான ஸ்திரத்தன்மை கிடைக்கும். இருப்பினும், W + R <= N எங்கே என்று நீங்கள் மதிப்புகளைத் தேர்வுசெய்தால், நீங்கள் அதிக கிடைக்கும்தன்மையை அடையலாம் மற்றும் ஆத்தியந்தியம் ஸ்திரத்தன்மைக்காக டியூன் செய்யலாம்.

ஆத்தியந்தியம் ஸ்திரத்தன்மைக்காக, பொதுவாக:

• எழுதுதல்கள்: ஒரு ஒற்றை நோட் (W=1) அல்லது ஒரு சிறிய எண்ணிக்கையிலான நோட்களால் ஒப்புக்கொள்ள முடியும்.
• வாசிப்புகள்: கிடைக்கக்கூடிய எந்த நோட்டினாலும் சேவை செய்யப்படலாம், ஒரு வேறுபாடு இருந்தால், வாசிப்பு செயல்பாடு ஒரு பின்னணி நல்லிணக்கத்தை செயல்படுத்தலாம்.

உதாரணம்: அப்பாச்சி கசாண்ட்ரா வாசிப்புகள் மற்றும் எழுதுதல்களுக்கான ஸ்திரத்தன்மை நிலைகளை ட்யூனிங் செய்ய உதவுகிறது. அதிக கிடைக்கும்தன்மைக்கும் மற்றும் ஆத்தியந்தியம் ஸ்திரத்தன்மைக்கும், ஒருவர் W=1 (ஒரு நோட்டால் ஒப்புக்கொள்ளப்பட்ட எழுத்து) மற்றும் R=1 (ஒரு நோட்டில் இருந்து வாசிப்பு) உள்ளமைக்கலாம். தரவுத்தளம் பின்னணியில் உள்ள முரண்பாடுகளைத் தீர்க்க ரீட் பழுதுபார்ப்பை செய்யும்.

8. பின்னணி நல்லிணக்கம்/ரீட் பழுது

இறுதியில் நிலையான அமைப்புகளில், சீரற்ற தன்மைகள் தவிர்க்க முடியாதவை. பின்னணி நல்லிணக்கம் அல்லது ரீட் பழுது இந்த சீரற்ற தன்மைகளைக் கண்டறிந்து சரிசெய்யும் செயல்முறையாகும்.

• ரீட் பழுது: ஒரு வாசிப்பு கோரிக்கை செய்யப்பட்டால், பல நகல்கள் தரவின் வெவ்வேறு பதிப்புகளைத் தந்தால், சிஸ்டம் மிகவும் சமீபத்திய பதிப்பை வாடிக்கையாளருக்குத் தரலாம் மற்றும் ஒத்திசையாத நகல்களை சரியான தரவுகளுடன் ஒத்திசைவாக புதுப்பிக்கலாம்.
• பின்னணி ஸ்கேவெஞ்சிங்: அவ்வப்போது பின்னணி செயல்முறைகள் சீரற்ற தன்மைகளுக்காக நகல்களை ஸ்கேன் செய்து பழுதுபார்க்கும் பொறியமைவுகளைத் தொடங்கலாம்.

உதாரணம்: அமேசான் டைனமோடிபி காட்சிகளுக்குப் பின்னால் உள்ள சீரற்ற தன்மைகளை கண்டறிந்து பழுதுபார்ப்பதற்காக அதிநவீன உள் பொறியமைவுகளைப் பயன்படுத்துகிறது, வெளிப்படையான வாடிக்கையாளர் தலையீடு இல்லாமல் தரவு இறுதியில் ஒன்று சேரும் என்பதை உறுதி செய்கிறது.

ஆத்தியந்தியம் ஸ்திரத்தன்மைக்கான சவால்கள் மற்றும் பரிசீலனைகள்

வலுவானது என்றாலும், ஆத்தியந்தியம் ஸ்திரத்தன்மை கட்டிடக் கலைஞர்கள் மற்றும் டெவலப்பர்கள் கவனமாக பரிசீலிக்க வேண்டிய அதன் சொந்த சவால்களை அறிமுகப்படுத்துகிறது:

1. காலாவதியான வாசிப்புகள்

ஆத்தியந்தியம் ஸ்திரத்தன்மையின் மிகவும் நேரடியான விளைவு காலாவதியான தரவைப் படிக்க வாய்ப்புள்ளது. இது வழிவகுக்கலாம்:

• சீரற்ற பயனர் அனுபவம்: பயனர்கள் சற்று பழைய தகவலைப் பார்க்கலாம், இது குழப்பமாக அல்லது ஏமாற்றமாக இருக்கலாம்.
• தவறான முடிவுகள்: முக்கியமான முடிவுகளுக்கு இந்தத் தரவை நம்பியிருக்கும் பயன்பாடுகள் குறைவான தேர்வு செய்யலாம்.

தணிப்பு: ரீட் பழுது, சரிபார்ப்பு கொண்ட கிளையன்ட் பக்க கேச்சிங் அல்லது முக்கியமான பாதைகளுக்கு மிகவும் வலுவான ஸ்திரத்தன்மை மாதிரிகள் (காரண ஸ்திரத்தன்மை போன்றவை) போன்ற உத்திகளைப் பயன்படுத்தவும். தரவு சற்று தாமதமாகலாம் என்று பயனர்களிடம் தெளிவாக தொடர்பு கொள்ளவும்.

2. முரண்பாடான பதிவுகள்

பல பயனர்கள் அல்லது சேவைகள் ஒரே தரவு ஐட்டத்தை ஒத்திசைக்கப்படுவதற்கு முன்பு வெவ்வேறு நோட்களில் ஒரே நேரத்தில் புதுப்பிக்கும்போது, முரண்பாடுகள் எழுகின்றன. இந்த முரண்பாடுகளைத் தீர்க்க LWW, CRDT கள் அல்லது பயன்பாட்டு குறிப்பிட்ட இணைத்தல் லாஜிக் போன்ற வலுவான உத்திகள் தேவை.

உதாரணம்: ஆஃப்லைன்-முதல் பயன்பாட்டில் இரண்டு பயனர்கள் ஒரே ஆவணத்தைத் திருத்துவதாக கற்பனை செய்து பாருங்கள். அவர்கள் இருவரும் வெவ்வேறு பிரிவுகளில் ஒரு பத்தியைச் சேர்த்துவிட்டு ஒரே நேரத்தில் ஆன்லைனில் சென்றால், இந்த சேர்த்தல்களில் ஒன்றைக்கூட இழக்காமல் அவற்றை இணைக்க சிஸ்டத்திற்கு ஒரு வழி தேவைப்படுகிறது.

3. பிழைதிருத்தம் மற்றும் கவனிக்கக்கூடிய தன்மை

ஆத்தியந்தியம் ஸ்திரத்தன்மை அமைப்புகளில் சிக்கல்களை பிழைதிருத்தம் செய்வது மிகவும் சிக்கலானதாக இருக்கும். ஒரு புதுப்பிப்பின் பாதையைக் கண்டுபிடிப்பது, ஒரு குறிப்பிட்ட நோட் ஏன் காலாவதியான தரவைக் கொண்டுள்ளது என்பதைப் புரிந்துகொள்வது அல்லது முரண்பாடு தீர்க்கும் தோல்விகளைக் கண்டறிவது அதிநவீன கருவிகள் மற்றும் ஆழ்ந்த புரிதலைக் கோருகிறது.

செயல்படக்கூடிய நுண்ணறிவு: தரவு நகலெடுப்பு தாமதம், முரண்பாடு விகிதங்கள் மற்றும் உங்கள் நகலெடுப்பு பொறியமைவுகளின் ஆரோக்கியம் பற்றிய வெளிப்படைத்தன்மையை வழங்கும் விரிவான லாக்கிங், விநியோகிக்கப்பட்ட ட்ரேசிங் மற்றும் கண்காணிப்பு கருவிகளில் முதலீடு செய்யவும்.

4. செயலாக்கத்தின் சிக்கலான தன்மை

ஆத்தியந்தியம் ஸ்திரத்தன்மை என்ற கருத்து கவர்ச்சிகரமானதாக இருந்தாலும், அதைச் சரியாகச் செயல்படுத்துவது சிக்கலானதாக இருக்கும். சரியான வடிவங்களைத் தேர்ந்தெடுப்பது, விளிம்பு நிகழ்வுகளைக் கையாளுவது மற்றும் சிஸ்டம் இறுதியில் ஒன்றிணைகிறது என்பதை உறுதி செய்வது கவனமான வடிவமைப்பு மற்றும் சோதனையைக் கோருகிறது.

செயல்படக்கூடிய நுண்ணறிவு: LWW போன்ற எளிய ஆத்தியந்தியம் ஸ்திரத்தன்மை வடிவங்களுடன் தொடங்கவும், உங்கள் தேவைகள் வளர்ச்சியடையும்போது CRDT கள் போன்ற மேம்பட்ட வடிவங்களை படிப்படியாக அறிமுகப்படுத்தவும் மற்றும் உங்களுக்கு அதிக அனுபவம் கிடைக்கும். இந்த சிக்கல்களில் சிலவற்றை மறைக்கும் நிர்வகிக்கப்படும் சேவைகளைப் பயன்படுத்தவும்.

5. வணிக லாஜிக் மீதான தாக்கம்

வணிக லாஜிக் ஆத்தியந்தியம் ஸ்திரத்தன்மையைக் கருத்தில் கொண்டு வடிவமைக்கப்பட வேண்டும். ஒரு சரியான, உடனடி நிலையை நம்பியிருக்கும் செயல்பாடுகள் தோல்வியடையலாம் அல்லது எதிர்பாராத விதமாக செயல்படலாம். உதாரணமாக, ஒரு வாடிக்கையாளர் அவர்களின் வண்டியில் ஒரு பொருளைச் சேர்த்தவுடன் சரக்குகளை உடனடியாகக் குறைக்கும் ஒரு மின் வணிக அமைப்பு, அனைத்து சேவைகளிலும் நகல்களிலும் சரக்கு புதுப்பிப்பு வலுவானதாக இல்லை என்றால் அதிக விற்பனை செய்யலாம்.

தணிப்பு: தற்காலிக சீரற்ற தன்மைகளைத் தாங்குவதற்காக வணிக லாஜிக்கை வடிவமைக்கவும். முக்கியமான செயல்பாடுகளுக்கு, அடித்தள தரவு சேமிப்பகங்கள் இறுதியில் நிலையானதாக இருந்தாலும், மைக்ரோ சர்வீசஸ் முழுவதும் விநியோகிக்கப்பட்ட பரிவர்த்தனைகளை நிர்வகிக்க சாகா வடிவம் போன்ற வடிவங்களைப் பயன்படுத்த கருதுங்கள்.

உலகளவில் ஆத்தியந்தியம் ஸ்திரத்தன்மையை நிர்வகிப்பதற்கான சிறந்த நடைமுறைகள்

உலகளாவிய பயன்பாடுகளுக்கு, ஆத்தியந்தியம் ஸ்திரத்தன்மையை ஏற்றுக்கொள்வது பெரும்பாலும் ஒரு தேவை. சில சிறந்த நடைமுறைகள் இங்கே:

1. உங்கள் தரவு மற்றும் பணிச்சுமைகளை புரிந்து கொள்ளுங்கள்

உங்கள் பயன்பாட்டின் தரவு அணுகல் வடிவங்களின் முழுமையான பகுப்பாய்வைச் செய்யவும். எந்தத் தரவு ஆத்தியந்தியம் ஸ்திரத்தன்மையை தாங்க முடியும், எது வலுவான உத்தரவாதங்கள் தேவைப்படுகிறது என்பதை அடையாளம் காணவும். எல்லா தரவும் உலகளவில் உறுதியாக நிலையானதாக இருக்கத் தேவையில்லை.

2. சரியான கருவிகள் மற்றும் தொழில்நுட்பங்களைத் தேர்ந்தெடுக்கவும்

நகலெடுப்பு, முரண்பாடு கண்டறிதல் மற்றும் தீர்வு காணுதல் ஆகியவற்றுக்கான வலுவான பொறியமைவுகளை வழங்கும் ആத்தியந்தியம் ஸ்திரத்தன்மைக்காக வடிவமைக்கப்பட்ட தரவுத்தளங்கள் மற்றும் விநியோகிக்கப்பட்ட அமைப்புகளைத் தேர்ந்தெடுக்கவும். சில உதாரணங்கள்:

• NoSQL தரவுத்தளங்கள்: கசாண்ட்ரா, Riak, Couchbase, DynamoDB, MongoDB (பொருத்தமான உள்ளமைவுகளுடன்).
• விநியோகிக்கப்பட்ட கேஷ்கள்: ரெடிஸ் கிளஸ்டர், மெம்கேஷ்டு.
• செய்தி கியூக்கள்: காஃப்கா, ராபிட்கியூ (ஒத்திசைவற்ற புதுப்பிப்புகளுக்கு).

3. வலுவான முரண்பாடு தீர்வை செயல்படுத்தவும்

முரண்பாடுகள் நடக்காது என்று நினைக்க வேண்டாம். உங்கள் பயன்பாட்டின் தேவைகளுக்கு மிகவும் பொருத்தமான ஒரு முரண்பாடு தீர்க்கும் உத்தியை (LWW, CRDT கள், தனிப்பயன் லாஜிக்) தேர்வுசெய்து அதை கவனமாக செயல்படுத்தவும். உயர் ஒரே நேரத்துடன் அதை முழுமையாக சோதிக்கவும்.

4. நகலெடுப்பு தாமதம் மற்றும் ஸ்திரத்தன்மையைக் கண்காணிக்கவும்

நோட்களுக்கு இடையே உள்ள நகலெடுப்பு தாமதத்தைக் கண்காணிக்க விரிவான கண்காணிப்பைச் செயல்படுத்தவும். புதுப்பிப்புகள் பரவ பொதுவாக எவ்வளவு நேரம் ஆகும் என்பதைப் புரிந்து கொண்டு அதிகப்படியான தாமதத்திற்கான எச்சரிக்கைகளை அமைக்கவும்.

உதாரணம்: உங்கள் விநியோகிக்கப்பட்ட தரவு சேமிப்பகங்களில் 'ரீட் பழுது தாமதம்', 'நகலெடுப்பு தாமதம்' மற்றும் 'பதிப்பு வேறுபாடு' போன்ற அளவீடுகளைக் கண்காணிக்கவும்.

5. கருணைமிகுந்த தரமிறக்கத்திற்காக வடிவமைக்கவும்

உங்கள் பயன்பாடு சில தரவு தற்காலிகமாக நிலையற்றதாக இருக்கும்போதும் குறைக்கப்பட்ட திறன்களுடன் செயல்பட முடியும். காலாவதியான வாசிப்புகள் காரணமாக முக்கியமான தோல்விகளைத் தவிர்க்கவும்.

6. நெட்வொர்க் தாமதத்திற்கு உகந்ததாக ஆக்கவும்

உலகளாவிய அமைப்புகளில், நெட்வொர்க் தாமதம் ஒரு முக்கிய காரணியாகும். தாமதத்தின் தாக்கத்தை குறைக்க உங்கள் நகலெடுப்பு மற்றும் தரவு அணுகல் உத்திகளை வடிவமைக்கவும். போன்ற நுட்பங்களைக் கவனியுங்கள்:

• பிராந்திய வரிசைப்படுத்தல்கள்: உங்கள் பயனர்களுக்கு நெருக்கமாக தரவு நகல்களை வரிசைப்படுத்தவும்.
• ஒத்திசைவற்ற செயல்பாடுகள்: ஒத்திசைவற்ற தொடர்பு மற்றும் பின்னணி செயலாக்கத்தை ஆதரிக்கவும்.

7. உங்கள் குழுவிற்கு கல்வி புகட்டவும்

உங்கள் வளர்ச்சி மற்றும் செயல்பாட்டுக் குழுக்களுக்கு ஆத்தியந்தியம் ஸ்திரத்தன்மை, அதன் தாக்கங்கள் மற்றும் அதை நிர்வகிக்கப் பயன்படுத்தப்படும் வடிவங்கள் பற்றிய வலுவான புரிதல் இருப்பதை உறுதிப்படுத்தவும். நம்பகமான அமைப்புகளை உருவாக்குவதற்கும் பராமரிப்பதற்கும் இது முக்கியமானது.

முடிவுரை

ஆத்தியந்தியம் ஸ்திரத்தன்மை ஒரு சமரசம் அல்ல; குறிப்பாக ஒரு உலகளாவிய சூழலில், அதிகக் கிடைக்கக்கூடிய, அளவிடக்கூடிய மற்றும் சிறந்த விநியோகிக்கப்பட்ட அமைப்புகளை உருவாக்க உதவும் ஒரு அடிப்படை வடிவமைப்பு தேர்வு இது. வர்த்தகங்களைப் புரிந்துகொள்வதன் மூலமும், வதந்தி நெறிமுறைகள், வெக்டர் கடிகாரங்கள், LWW மற்றும் CRDT கள் போன்ற பொருத்தமான வடிவங்களை ஏற்றுக்கொள்வதன் மூலமும், சீரற்ற தன்மைகளை விடாமுயற்சியுடன் கண்காணிப்பதன் மூலமும், உலகளவில் ഉപയോക്താക്കൾக்கு ഫലപ്രദമായി സേവനം ചെയ്യുന്ന പ്രതിരോധശേഷിയുള്ള ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ உருவாക്കുന്നതിന് ഡെവലപ്പർമാർക്ക് ആത്യന്തിക സ്ഥിരതയുടെ ശക്തി பயன்படுத்தാനാകും.

ആത്യന്തിക സ്ഥിരതയിൽ പ്രാവീണ്യം നേടുന്നതിനുള്ള യാത്ര തുടർച്ചയായ ഒന്നാണ്, ഇത് നിരന്തരമായ പഠനവും மாற்றങ്ങളും ആവശ്യമാണ്. സിസ്റ്റങ്ങൾ വികസിക്കുന്തോറും ഉപയോക്താക്കളുടെ പ്രതീക്ഷകൾ മാറുന്നതിനനുസരിച്ച്, നമ്മുടെ വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന പരസ്പരബന്ധിതമായ ഡിജിറ്റൽ ലോകത്ത് ഡാറ്റാ സമഗ്രതയും ലഭ്യതയും ഉറപ്പാക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന തന്ത്രങ്ങളും രീതികളും മാറും.