CAP と PACELC で考える分散ストレージのトレードオフ

要約

分散ストレージの設計は CAP 定理（一貫性・可用性・分断耐性）だけでなく、PACELC（平常時のレイテンシ vs 一貫性）でも考える必要がある。クォーラム設定（W+R>N）で一貫性と可用性のバランスを調整でき、ユースケースに応じた設計判断が重要。

ポイント

• CAP定理: 分断耐性（P）は前提なので実質 C（一貫性）か A（可用性）の二択
• PACELC: 分断時（P→A/C の選択）に加え、平常時（Else→Latency/Consistency の選択）にも常にトレードオフがある
• クォーラム: W+R>N の設定で調整可能。合意ノード数↑ = 一貫性↑・可用性↓・レイテンシ↑
• 実務での使い分け:
• 閲覧数・いいね数など多少のズレが許容できる → 可用性優先
• 残高・在庫・予約確定など → 一貫性優先
• 選択は設計初期に決め文書化する。後から変えると影響範囲が大きい

関連概念

• 結果整合性 (Eventual Consistency)
• 読み取り修復 (Read Repair)
• ヒント付きハンドオフ (Hinted Handoff)