เจาะลึกสถาปัตยกรรมซอฟต์แวร์ให้ทำงานไม่หยุดนิ่ง

แนวคิดเรื่องระบบที่ทำงานตลอดเวลาหรือ "Never stops running" ในทางปฏิบัติจริงถือเป็นเรื่องที่เป็นไปได้ยาก เนื่องจากฮาร์ดแวร์ทุกชิ้นย่อมมีวันเสื่อมสภาพ หน่วยความจำในซอฟต์แวร์มีวันหมดลง และการปรับปรุงโค้ดใหม่อยู่เสมอก็เข้ามาแทนที่โค้ดเก่า สถาปัตยกรรมที่แข็งแกร่งจึงไม่ใช่ระบบที่ออกแบบมาเพื่อป้องกันความล้มเหลวไม่ให้เกิดขึ้นเลย แต่เป็นการออกแบบให้ความล้มเหลวกลายเป็นเหตุการณ์ปกติที่ระบบสามารถเอาตัวรอดได้โดยไม่ทำให้บริการหยุดชะงักหรือเกิดไฟฟ้าดับในภาพรวม

แนวคิดพื้นฐานที่หลายทีมมักเข้าใจผิดคือการรันระบบทุกอย่างเป็นสองชุด ซึ่งจำเป็นแต่ยังไม่เพียงพอ ทีมพัฒนาหลายทีมมักประสบปัญหาภาวะสมองแยก หรือ Split-Brain ที่โหนดทั้งสองต่างเชื่อมั่นว่าตนเองเป็นโหนดเดียวที่ยังมีชีวิตอยู่ และต่างเปิดรับการเขียนข้อมูลพร้อมกัน ส่งผลให้ข้อมูลมีความขัดแย้งกันและต้องมานั่งแก้ไขด้วยมือกันตอนตีสี่

ภาพประกอบจากคลังภาพสต็อก ไม่ใช่ภาพจากเหตุการณ์จริง

สิ่งที่ระบบจำเป็นต้องมีคือชั้นฉันทามติหรือ consensus layer ทำหน้าที่กำหนดว่าใครคือผู้มีอำนาจสั่งการในขณะนั้นโดยอิงจากข้อเท็จจริงที่ระบบทั้งหมดเห็นพ้องต้องกัน ซึ่งโปรโตคอลในกลุ่ม Raft และ Paxos ถูกพัฒนาขึ้นมาเพื่อวัตถุประสงค์นี้โดยเฉพาะ โดยมีเครื่องมืออย่าง etcd หรือ Consul เป็นตัวช่วยรับประกันว่าในทุกช่วงเวลาจะมีโหนดอย่างน้อยหนึ่งโหนดทำหน้าที่เป็นผู้นำอย่างชัดเจน