CAP قضیہ کیا ہے؟

Question

CAP قضیہ کیا ہے؟

Accepted Answer

**CAP قضیہ** بیان کرتا ہے کہ ایک تقسیم شدہ نظام زیادہ سے زیادہ **دو میں سے تین** خصوصیات کی ضمانت دے سکتا ہے — **مطابقت** (Consistency)، **دستیابی** (Availability)، اور **تقسیم کی برداشت** (Partition tolerance) — ایک ساتھ۔ چونکہ نیٹ ورک تقسیمیں ناگزیر ہیں، اصل انتخاب ایک تقسیم کے دوران مطابقت اور دستیابی کے درمیان ہے۔

## تینوں خصوصیات

```text
CONSISTENCY (C) → every read sees the latest write (all nodes agree on the data)
AVAILABILITY (A) → every request gets a response (the system stays responsive)
PARTITION TOLERANCE (P) → the system keeps working despite network partitions
  (communication breaks between nodes)
→ CAP: you can only fully guarantee TWO of these three simultaneously.
```

## اصل تبادلہ: C بمقابلہ A (P لازمی ہے)

```text
In distributed systems, network PARTITIONS WILL happen → P is NOT optional (you must
tolerate partitions) → so the real choice during a partition is C vs A:
  CP (consistency over availability) → during a partition, refuse requests that can't be
    consistent (sacrifice availability to keep data correct) — e.g. financial systems
  AP (availability over consistency) → during a partition, stay available but may return
    stale/inconsistent data (eventual consistency) — e.g. social feeds, many NoSQL stores
→ choose based on whether CONSISTENCY or AVAILABILITY matters more for the use case.
```

## تفصیل اور عملی استعمال

```text
→ CAP is about behavior DURING a partition (normally you can have both C and A)
→ It's not strictly binary → many systems offer TUNABLE consistency (per-operation choices)
→ Related: EVENTUAL CONSISTENCY (AP systems converge to consistency over time)
→ Understand the trade-off to choose databases/designs appropriately
```

## یہ کیوں اہم ہے

CAP قضیے کو سمجھنا قیمتی ہے کیونکہ یہ **تقسیم شدہ نظاموں کے لیے ایک بنیادی تصور** ہے جو ایک اہم تبادلے کو واضح کرتا ہے، اس لیے یہ نظام کے ڈیزائن کا اہم علم ہے۔

CAP قضیہ — کہ ایک تقسیم شدہ نظام بیک وقت مطابقت، دستیابی، اور تقسیم کی برداشت میں سے زیادہ سے زیادہ دو کی ضمانت دے سکتا ہے — تقسیم شدہ نظاموں میں ایک بنیادی پابندی کو ظاہر کرتا ہے۔

**تینوں خصوصیات** (مطابقت: پڑھنے والے تازہ ترین لکھنے کو دیکھتے ہیں؛ دستیابی: ہر درخواست کو جواب ملتا ہے؛ تقسیم کی برداشت: نیٹ ورک تقسیموں کے باوجود کام کرنا) کو سمجھنا بنیاد ہے۔

سب سے اہم بات یہ ہے کہ **اصل تبادلے** کو سمجھنا اہم عملی بصیرت ہے: چونکہ **نیٹ ورک تقسیمیں تقسیم شدہ نظاموں میں ناگزیر ہیں** (P لازمی ہے)، ایک تقسیم کے دوران اصل انتخاب **مطابقت اور دستیابی** کے درمیان ہے — **CP نظام** ایک تقسیم کے دوران ڈیٹا کو درست رکھنے کے لیے دستیابی کو قربان کرتے ہیں (مالیاتی نظاموں کے لیے موزوں جہاں درستگی اہم ہے)، جبکہ **AP نظام** دستیاب رہتے ہیں لیکن پرانا ڈیٹا واپس کر سکتے ہیں (حتمی مطابقت، سوشل فیڈز اور بہت سے NoSQL اسٹورز کے لیے موزوں جہاں دستیابی زیادہ اہم ہے)۔

اس C بمقابلہ A تبادلے کو سمجھنا اور اس انتخاب کی بنیاد پر کہ مطابقت یا دستیابی استعمال کے لیے زیادہ اہم ہے، تقسیم شدہ نظاموں کو ڈیزائن کرنے اور ڈیٹابیسز کو مناسب طریقے سے منتخب کرنے کے لیے ضروری ہے۔

نفاست کو سمجھنا — کہ CAP ایک تقسیم کے دوران رویے کے بارے میں ہے (آپ عام طور پر C اور A دونوں رکھ سکتے ہیں)، کہ یہ سختی سے دوطرفہ نہیں ہے (بہت سے نظام قابل تبدیل مطابقت پیش کرتے ہیں)، اور حتمی مطابقت کا متعلقہ تصور — سادہ ورژن سے آگے کی نفاست کی سمجھ ظاہر کرتا ہے۔

CAP ایک بنیادی تصور ہے جو اکثر تقسیم شدہ نظام کے ڈیزائن اور ڈیٹابیس کی منتخبی میں حوالہ دیا جاتا ہے۔

چونکہ CAP قضیہ تقسیم شدہ نظاموں میں ایک بنیادی تبادلے کو واضح کرتا ہے (تقسیموں کے دوران مطابقت بمقابلہ دستیابی) جو نظام کے ڈیزائن اور ڈیٹابیس کے انتخاب کو متاثر کرتا ہے، اور چونکہ خصوصیات، اصل C-بمقابلہ-A تبادلے، اور نفاست کو سمجھنا تقسیم شدہ نظاموں کو ڈیزائن کرنے کے لیے اہم ہے، CAP قضیے کو سمجھنا قیمتی، عملی طریقے سے متعلقہ نظام کے ڈیزائن کا علم ہے — ایک بنیادی تقسیم شدہ نظام کا تصور جو مطابقت اور دستیابی کے تبادلے کو واضح کرتا ہے، تقسیم شدہ نظاموں کو ڈیزائن کرنے اور ڈیٹابیسز کو منتخب کرنے کے لیے اہم، اور نظام کے ڈیزائن میں ایک عام طور پر حوالہ دیا جانے والا تصور جو تقسیم شدہ نظاموں کی پابندیوں کی سمجھ کو ظاہر کرتا ہے۔