Jak fungují jistice (circuit breaker) a opakování s exponenciálním zpožděním v distribuovaných systémech?

Question

Accepted Answer

V distribuovaných systémech selžou volání. **Opakování s exponenciálním zpožděním** se zotavují z *přechodných* chyb; **jistice** vás zastaví před bombardováním závislosti, která je opravdu *vyřazena z provozu*. Jsou se doplňují: opakujte chvilkový problém, odpojte se při výpadku.

## Opakování s exponenciálním zpožděním a jitrem

Pro přechodné poruchy (timeouty, krátké výpadky sítě, 503s) opakujte — ale **zpožďujte exponenciálně a přidejte jitter** aby se opakování rozprostřela místo synchronizace do hromadné hromady.

```text
attempt 1 → wait ~1s   (+ random jitter)
attempt 2 → wait ~2s   (+ random jitter)
attempt 3 → wait ~4s   (+ random jitter)
→ cap at maxRetries (e.g. 3) and a max delay → don't retry forever
```

Hlavní upozornění:

- **Omezit opakování** — neomezená opakování vytvářejí **opakující se bouře** které přetěží zotavující se službu.
- **Idempotentnost** — pouze opakujte operace, které jsou bezpečné k opakování (opakované platby nesmí účtovat dvakrát).
- **Jitter** — bez něj se všichni klienti opakují ve stejný okamžik a znovu zvyšují zatížení.

## Jistice

Jistice sleduje selhání závislosti a po překročení prahu se **otevře** — selhání rychle (nebo vrátí náhradní řešení) místo volání mrtvé služby. Po období ochlazení se změní na **poloprovozní** aby prověřila zotavení.

```text
CLOSED   → calls pass through; count failures
  too many failures → trip → OPEN
OPEN     → fail fast immediately (no call); start cooldown timer
  cooldown elapsed → HALF-OPEN
HALF-OPEN → allow a few probe calls
  success → CLOSED (recovered) ; failure → back to OPEN
```

## Kdy se jednotlivé použijí

```text
Retry           → transient, likely-to-succeed-soon errors (1 slow call)
Circuit breaker → repeated/sustained failures (the dependency is down)
→ use together: breaker prevents retries from piling onto a dead service
```

## Proč je to důležité

Bez těchto mechanismů jedna selhávající závislost strhne volajícího: požadavky se hromadí na timeoutech, opakování zvětšují zatížení a selhání se šíří mezi službami. Exponenciální zpoždění s jitrem se zotavuje z chybiček bez bouře opakování; omezení a idempotentnost udržují opakování v bezpečí; a jistice zastavuje plýtvání zdroji na mrtvé závislosti a dává jí prostor na zotavení. Dohromady změní selhání závislosti na obsaženou, samoléčící se událost.