【知識:システムアーキテクチャ】分散システムの究極の選択「CAP定理」

ネットワークで結ばれた複数のコンピュータでデータを管理する「分散システム」には、同時に満たすことができない3つの性質があります。システム設計におけるトレードオフの原則を理解しましょう。

■ CAP定理を構成する3つの要素

システムがどの性質を優先するかによって、そのシステムの設計思想や採用すべきデータベースが決まります。

要素	定義とシステムの振る舞い
C：一貫性（整合性） (Consistency)	どのノードからデータを読み取っても、常に最新かつ同一の内容が返ってくること。銀行の残高管理など、データの不一致が許されない処理で最優先されます。
A：可用性 (Availability)	一部のノードに障害が起きても、システム全体が停止せず、常にレスポンスを返すこと。24時間365日の稼働が求められるWebサービスなどで重視されます。
P：分断耐性 (Partition-tolerance)	ノード間のネットワークが遮断（分断）されても、システムとして動作を継続できること。物理的に離れた場所にサーバを分散配置するシステムには必須の性質です。

システム設計における「二者択一」

分散システムではネットワーク分断（P）が起こることを前提とするため、実質的には「CP」か「AP」の選択を迫られます。

• CP型（一貫性 ＋ 分断耐性）：データの不一致を防ぐため、分断時は一部の応答を停止する。（例：金融系システム、RDBの強整合性モード）
• AP型（可用性 ＋ 分断耐性）：応答を優先し、データが一時的に古くなることを許容する。（例：SNS、ECサイトの在庫表示、NoSQLの多く）

※この定理は、現代のクラウドサービスやNoSQLデータベースを選定する際の最も基本的な判断基準となっています。