CAP 정리란 무엇인가요?

Question

CAP 정리란 무엇인가요?

IT Interview Practice · Accepted Answer

**CAP 정리**는 분산 시스템이 **일관성(Consistency)**, **가용성(Availability)**, **분할 내성(Partition tolerance)** 세 속성 중 동시에 최대 **두 개**를 보장할 수 있다고 말합니다. 네트워크 분할은 불가피하므로, 실제 선택은 분할 중 일관성과 가용성 사이입니다.

## 세 가지 속성

```text
일관성 (C) → 모든 읽기가 최신 쓰기를 봄 (모든 노드가 데이터에 동의)
가용성 (A) → 모든 요청이 응답을 받음 (시스템이 응답성 유지)
분할 내성 (P) → 네트워크 분할에도 시스템이 계속 동작
  (노드 간 통신 단절)
→ CAP: 이 셋 중 동시에 두 개만 완전히 보장 가능.
```

## 실제 트레이드오프: C vs A (P는 필수)

```text
분산 시스템에서 네트워크 분할은 일어남 → P는 선택이 아님 (분할을
견뎌야 함) → 그래서 분할 중 실제 선택은 C vs A:
  CP (가용성보다 일관성) → 분할 중 일관성을 보장할 수 없는 요청을
    거부 (데이터를 올바르게 유지하기 위해 가용성 희생) — 예: 금융 시스템
  AP (일관성보다 가용성) → 분할 중 가용성을 유지하되 stale/일관되지 않은
    데이터를 반환할 수 있음 (eventual consistency) — 예: 소셜 피드, 많은 NoSQL 저장소
→ 해당 용도에 일관성과 가용성 중 무엇이 더 중요한지에 따라 선택.
```

## 뉘앙스와 실무

```text
→ CAP은 분할 중 동작에 관한 것 (평상시에는 C와 A 모두 가질 수 있음)
→ 엄밀히 이분법적이지 않음 → 많은 시스템이 TUNABLE 일관성 제공 (연산별 선택)
→ 관련: EVENTUAL CONSISTENCY (AP 시스템은 시간이 지나며 일관성으로 수렴)
→ 트레이드오프를 이해해 데이터베이스/디자인을 적절히 선택
```

## 왜 중요한가

CAP 정리를 이해하는 것은 가치가 있습니다. 핵심 트레이드오프를 틀 짓는 **분산 시스템의 근본 개념**이므로 중요한 시스템 디자인 지식이기 때문입니다.

CAP 정리 — 분산 시스템이 일관성, 가용성, 분할 내성 중 동시에 최대 두 개를 보장할 수 있다는 것 — 는 분산 시스템의 근본 제약을 담습니다.

**세 속성**(일관성: 읽기가 최신 쓰기를 봄; 가용성: 모든 요청이 응답을 받음; 분할 내성: 네트워크 분할에도 동작)을 이해하는 것이 기초입니다.

가장 중요하게, **실제 트레이드오프**를 이해하는 것이 핵심 실용 통찰입니다. 분산 시스템에서 **네트워크 분할은 불가피**하므로(P는 필수), 분할 중 실제 선택은 **일관성과 가용성** 사이입니다 — **CP 시스템**은 분할 중 데이터를 올바르게 유지하기 위해 가용성을 희생하고(올바름이 가장 중요한 금융 시스템에 적합), **AP 시스템**은 가용성을 유지하되 stale 데이터를 반환할 수 있습니다(eventual consistency, 가용성이 더 중요한 소셜 피드와 많은 NoSQL 저장소에 적합).

이 C-vs-A 트레이드오프를 이해하고 해당 용도에 일관성과 가용성 중 무엇이 더 중요한지에 따라 선택하는 것은 분산 시스템을 설계하고 데이터베이스를 적절히 선택하는 데 필수적입니다.

**뉘앙스** — CAP은 분할 중 동작에 관한 것(평상시에는 C와 A 모두 가질 수 있음), 엄밀히 이분법적이지 않음(많은 시스템이 tunable 일관성 제공), 그리고 관련 개념인 eventual consistency — 을 이해하는 것은 단순화된 버전을 넘어선 정교한 이해를 반영합니다.

CAP은 분산 시스템 설계와 데이터베이스 선택에서 자주 언급되는 기초 개념입니다.

CAP 정리는 시스템 디자인과 데이터베이스 선택에 정보를 주는 분산 시스템의 근본 트레이드오프(분할 중 일관성 vs 가용성)를 틀 짓고, 속성·실제 C-vs-A 트레이드오프·뉘앙스를 이해하는 것이 분산 시스템 설계에 중요하므로, CAP 정리를 이해하는 것은 가치 있고 실용적으로 관련된 시스템 디자인 지식입니다 — 일관성-가용성 트레이드오프를 틀 짓는 근본적인 분산 시스템 개념이고, 분산 시스템 설계와 데이터베이스 선택에 중요하며, 분산 시스템 제약에 대한 이해를 반영하는 시스템 디자인에서 흔히 언급되는 개념입니다.

세 가지 속성

실제 트레이드오프: C vs A (P는 필수)

뉘앙스와 실무

왜 중요한가

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