Kapitel II · Bereich 08 von 12

Verteilte Systeme

Die Frage an unseren ShopWas gilt, wenn die Verbindung zum Zahlungsanbieter nach dem Absenden abbricht?

Hier findest du die Grundlagen für verteilte Zustände, Netzwerke und den Umgang mit Teilausfällen.

Drei Fragen an jedes verteilte Zusammenspiel

  1. Was kann schiefgehen?

    Annahmen & Ausfälle

    Zahlung P-731 bleibt ohne Antwort; das Ergebnis ist unbekannt, die Bestellung bleibt offen.

  2. Was kommt an, und wie oft?

    Zustellung

    Bestellung B-1042 kommt beim Rechnungsworker womöglich zweimal an; die Kennung erkennt die Wiederholung.

  3. Wer entscheidet gemeinsam, was gilt?

    Einigung

    Warenkorb in zwei Regionen: bei Trennung warten oder lokal annehmen; drei Replikate, je zwei Bestätigungen.

So hängen die Bausteine zusammen

Netzwerkannahmen (Fallacies) und Teilausfälle zeigen, was schiefgehen kann. Zustellung ordnet Verlust und Wiederholung von Nachrichten ein. CAP wägt Konsistenz gegen Verfügbarkeit ab, Quorum legt Bestätigungsgruppen fest, Konsens sichert eine verbindliche Reihenfolge.

FehlerbildPartielle AusfälleHier erfährst du, wie du mit ausgefallenen Teilnehmern und unklaren Ergebnissen in verteilten Abläufen umgehst.RisikoAnnahmen über Verteilungmachen Annahmen sichtbar, die durch Latenz und unabhängige Ausfälle verletzt werdenKonzeptZustellgarantienbeschreiben, wie Nachrichten bei Verzögerung, Verlust und Wiederholung behandelt werdenModellCAP & PACELCordnen Konsistenz und Verfügbarkeit bei Partitionen sowie Latenz im Normalbetrieb einMechanikQuorumsetzt für Lese- und Schreibvorgänge eine erforderliche Zahl an Replikaten festMechanikKonsenslässt eine Mehrheit verbindliche Einträge in gemeinsamer Reihenfolge bestätigen
Zusammenhänge: Annahmen über Verteilung machen Annahmen sichtbar, die durch Latenz und unabhängige Ausfälle verletzt werden; Zustellgarantien beschreiben, wie Nachrichten bei Verzögerung, Verlust und Wiederholung behandelt werden; CAP & PACELC ordnen Konsistenz und Verfügbarkeit bei Partitionen sowie Latenz im Normalbetrieb ein; Quorum setzt für Lese- und Schreibvorgänge eine erforderliche Zahl an Replikaten fest; Konsens lässt eine Mehrheit verbindliche Einträge in gemeinsamer Reihenfolge bestätigen.

Dein Lernpfad durch den Bereich

Hier klärst du im Shop, was gilt, wenn die Verbindung zum Zahlungsanbieter nach dem Absenden abbricht. Daraus entwickelst du Zustellzusagen, Replikatgruppen und Einigung über mehrere Knoten. Jeder Baustein zeigt sein Thema an unserem Shop.

  1. Das lernst duDu kannst aus einer Netzwerkannahme einen konkreten Fehler- und Betriebsfall für einen Shopablauf ableiten.

    Im ShopDie Shop-Anwendung fragt einen externen Zahlungsanbieter ab. Das Team prüft, was Verzögerung, Trennung und variable Antwortzeiten für den Ablauf bedeuten.

    Annahmen über Verteilung öffnen
  2. Das lernst duDu kannst einen Teilausfall erkennen und den betroffenen Ablauf mit einem expliziten Zwischenzustand fortsetzen.

    Im ShopDer Shop speichert eine Bestellung und ruft den Zahlungsanbieter auf. Die Verbindung bricht nach dem Absenden ab, während die Bestellverwaltung weiterläuft.

    Partielle Ausfälle öffnen
  3. Das lernst duDu kannst Mehrfachzustellung als normalen Nachrichtenfall behandeln und eine idempotente Verarbeitung einplanen.

    Im ShopDer Shop veröffentlicht eine Bestellung für die Rechnungserstellung. Ein Worker speichert Rechnung und Auftragskennung, bevor er die Brokerzustellung bestätigt.

    Zustellgarantien öffnen
  4. CAP & PACELC

    Einigung

    Das lernst duDu kannst für einen Netzwerkausfall benennen, welche Konsistenz- und Verfügbarkeitszusage ein replizierter Dienst priorisiert.

    Im ShopDer Warenkorb ist in zwei Regionen repliziert. Während die Regionen getrennt sind, entscheidet der Shop, ob Änderungen an den Warenkorbpositionen lokal angenommen oder bis zu einer gemeinsamen Sicht zurückgestellt werden.

    CAP & PACELC öffnen
  5. Quorum

    Einigung

    Das lernst duDu kannst Lese- und Schreibquoren berechnen und erklären, welche Überlappung ihre Konfiguration ermöglicht.

    Im ShopEine verteilte Warenkorbablage nutzt drei Replikate. Das Team setzt für Lesen und Schreiben jeweils zwei Bestätigungen an und betrachtet, wie sich die Gruppen überschneiden.

    Quorum öffnen
  6. Konsens

    Einigung

    Das lernst duDu kannst den Zweck eines Konsensprotokolls von Replikation und Quorum unterscheiden.

    Im ShopVariante: Ein separat betriebener Inventardienst verwendet mehrere Replikate, um Änderungen an gemeinsam genutzten Lagerständen geordnet zu protokollieren. Der Shop selbst bleibt ein modularer Monolith.

    Konsens öffnen
Danach im Lernweg · Bereich 09Laufzeit & Betrieb