Beim Programmieren von verteilten System müssen Entwickler sich einer ganzen Reihe von Herausforderungen stellen. Ein der schwierigsten Herausforderungen besteht darin Daten konsistent zu halten, wenn diese von mehreren Prozessen nebenläufig zugreifbar und modifizierbar sind.
Entwickler haben dabei typischerweise zwei Möglichkeiten:
Die Updates werden mit Hilfe einer Metrik (z.B. Zeitpunkt der Updates) total geordnet. Bei diesem nicht-deterministischen Verfahren können allerdings Daten verlorengehen.
Alle Updates werden gespeichert und die Konfliktauflösung wird an den App-Entwickler bzw. Nutzer delegiert. Diese ad-hoc Konfliktauflösung ist in der Regel aber nicht-trivial und ist oft fehlerhaft implementiert.
Konflikt-freie replizierte Datentypen (CRDTs) bieten eine alternative Lösung. Diese Datentypen implementieren eine deterministische Konfliktauflösung, beispielsweise über eine dedizierte Merge-Funktion. Dies gestattet dem Entwickler sich auf die Datenmodellierung zu konzentrieren.
In meinem Tutorial gebe ich eine Einführung in eine Open-Source Bibliothek für CRDTs in Erlang. Die Semantik der verschiedenen Datentypen und ihrer Strategien zur Konfliktauflösung werden wir anhand von Beispielen diskutieren und dabei verstehen, wie CRDTs in einer verteilten Anwendung zum Einsatz kommen können.
Es gibt ein Docker-Image mit allem, was für das Tutorial nötig ist. Es wird installiert mit:
docker run -i -t cmeiklejohn/crdt-tutorial
Annette Bieniusa ist Akademische Rätin an der TU Kaiserslautern in der Arbeitsgruppe Software-Technik. Ihr Forschungsgebiet ist die Semantik verteilter und nebenläufiger Systeme, mit einem Fokus auf (Geo-)Replikation, Synchronisation und Programmiersprachenkonzepte zur Konsistenz.
