Распределённые системы

Объяснение

Узлы видят только часть событий; timeout означает отсутствие своевременного ответа, а не доказанную смерть сервера. Часы разных машин могут расходиться. Причинный порядок не равен сортировке по локальному времени.

Задача для самостоятельного решения

Клиент не получил ответ на перевод денег. Можно ли считать, что перевод не выполнен?

Объяснение

Доставка at-least-once допускает повторы. Exactly-once часто относится только к ограниченной транзакционной области. Подтверждение сообщения после фиксации результата предотвращает потерю, но требует дедупликации при повторе.

Задача для самостоятельного решения

Обработчик упал после записи в БД, но до ACK. Что произойдёт?

Объяснение

Сильная согласованность упрощает чтение после записи, но требует координации. Eventual consistency допускает временно разные ответы реплик. Конфликт разрешают правилом предметной области, а не произвольным выбором последней записи.

Задача для самостоятельного решения

Пользователь сменил имя, но реплика показывает старое. Это обязательно потеря данных?

Объяснение

Партиционирование делит данные по ключу. Равное число ключей не гарантирует равную нагрузку: один популярный ключ может стать горячим. Перемещение партиций требует учёта записей во время миграции.

Задача для самостоятельного решения

Почему tenant_id как shard key опасен при одном очень крупном клиенте?

Объяснение

Консенсус согласует порядок изменений при отказах в заданной модели. Большинство из 2f+1 узлов выдерживает f недоступных участников. Lease зависит от времени и должен сочетаться с защитой от устаревшего владельца.

Задача для самостоятельного решения

Сколько недоступных узлов выдерживает кластер из пяти при quorum majority?

Объяснение

Chaos-тест проверяет конкретную гипотезу об отказе под контролируемой нагрузкой. Нужны наблюдаемая норма, ограниченная область воздействия и условие остановки. Восстановление — часть проверки, а не необязательный финал.

Задача для самостоятельного решения

Спроектируйте тест падения одной реплики.

Подготовка

Python 3. Модель демонстрирует идемпотентность в памяти и намеренно не является production-хранилищем.

Учебный пример

operations = {}
balance = 0
def credit(key, amount):
    global balance
    if key in operations:
        old_amount, result = operations[key]
        if old_amount != amount: raise ValueError("Конфликт ключа")
        return result
    balance += amount
    operations[key] = (amount,balance)
    return balance

assert credit("op-1",100) == 100
assert credit("op-1",100) == 100
assert balance == 100

Как работает пример и что ожидать

Два одинаковых запроса меняют баланс один раз. Модель ломается при перезапуске и конкурентных вызовах: запись ключа и изменение должны быть в одной транзакции долговременной БД. Именно эти ограничения определяют следующую итерацию.

Итоговая работа

Перенесите состояние в SQLite/PostgreSQL с уникальным ключом операции, добавьте конкурентный тест и имитацию потери ответа после COMMIT. Затем сформулируйте поведение при недоступной реплике и порядок восстановления.

Проверка результата

1. Опишите исходные данные и условия запуска, чтобы другой человек мог повторить работу.
2. Приложите результат обычного сценария и сравните его с ожидаемым.
3. Проверьте неверный вход, граничный случай и отказ зависимости, если она есть.
4. Объясните выбранное решение и известное ограничение.
5. Сохраните исправления после самопроверки вместе с примером, который раньше не работал.

Как оценить работу

По каждому пункту поставьте 0 (не выполнено), 1 (выполнено с пробелами) или 2 (результат воспроизводим и объяснён). Если обязательный сценарий не работает, вернитесь к нему независимо от общей суммы. Это рубрика самопроверки: сайт не исполняет присланный код и не выдаёт автоматическую оценку проекта.