À la recherche des licornes:

les limites du théorème CAP

Meetup Lille 2022
2022-04-14

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Qui suis-je?

Lætitia Avrot
mydbanotebook.org
Contributrice PostgreSQL
fondatrice #PostgresWomen
EDB Field CTO
@l_avrot

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La chasse à la licorne

Perte de données et de disponibilité
Les théorèmes CAP et PACELC
Quelques architectures typiques

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0 perte de données

N'existe pas
Désolée :-)
Différentes significations

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Perte de disponibilité admissible

Disponibilité voulue	jour	semaine	an
100%	0	0	0
99.999%	<0.9s	6s	<5min
99.99%	<8s	1min	52min
99.9%	1.5min	10min	8h45min
99.999% en journée	0.4s	3s	<3min

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Les pannes font partie de la vie

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Les pannes font partie de la vie

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Les pannes font partie de la vie

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CAP theorem

Lors de la conception de web services distribués, trois propriétés sont la plupart du temps souhaitées: la cohérence, la disponibilité, et la tolérance au partitionnement réseau. Il est impossible d'atteindre les trois simultanément.

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CAP theorem

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La cohérence

Chaque nœud verra la dernière version (commitée) des données.

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La disponibilité

Le système fournira toujours une réponse différente d'un message d'erreur.

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Le partitionnement réseau

Le réseau pourra perdre un grand nombre aléatoire de messages envoyés par un nœud à un autre nœud sans altérer les réponses du système.

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Le théorème CAP

Il est impossible d'avoir les trois
On peut atteindre 2 propriétés
Et tendre vers la troisième

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Les SGBDR sont CA

⟶ Vrai et faux

Les SGBDR à un seul nœud sont CA

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Les SGBDR sont CA

⟶ Vrai et faux

Les SGBDR avec réplication streaming asynchrone sont AP

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Les SGBDR sont CA

⟶ Vrai et faux

Les SGBDR avec réplication streaming synchrone sont presque C et presque P et pas tout à fait A

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PACELC theorem

En cas de partitionnement réseau (P) dans un système informatique distribué, il faut choisir entre la disponibilité (A) et la cohérence (C),

mais encore (E), même quand le système tourne normalement en l'absence de partition réseau, il faut choisir entre la latence (L) et la cohérence (C).

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La latence

La latence est le laps de temps nécessaire au système pour répondre avant qu'il n'y ait un timeout.

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Quel est le plan?

PostgreSQL
Ce ne sont que des exemples
Attention au maillon le plus faible

Une bonne architecture est une architecture KISS!

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Aparté sur le vocabulaire

Reine: serveur qui écrit et lit
Princesse: serveur qui attend de prendre la place de la reine
Ouvrière: Serveur qui sert des requêtes de lecture

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Perte de données

PDMA	Architecture à envisager
≥ 15min	Backup physique + archivage des logs
≥ 1min	Backup physique + archivage des logs + Princesse asynchrone
≥ 200ms	Backup physique + archivage des logs + Princesse synchrone (+ asynchrone)
0	Pas possible 😏

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Haute disponibilité

DMIA	Architecture à envisager
≥ 24h	Backup physique + archivage des logs (en fonction du temps de restore)
≥ 30min	Princesse + failover manuel
≥ 5min	Princesse + failover automatique