Проектирование распределенных СУБД требует выбора модели отказоустойчивости. Модель CFT (Crash Fault Tolerance) предполагает, что узлы могут выходить из строя или терять связь, но следуют протоколу. Модель BFT (Byzantine Fault Tolerance) учитывает произвольное поведение узлов, которые могут рассылать противоречивые данные разным участникам системы.
В рамках CFT для обеспечения согласованности применяются репликация, выбор лидера, кворумы и номера эпох. Эти методы защищают от ситуаций вроде split-brain, когда несколько узлов претендуют на роль лидера. Однако CFT не защищает от узлов, которые намеренно или из-за ошибок нарушают правила взаимодействия, передавая разным сторонам разные версии событий.
Для реализации BFT требуются более строгие условия. Классические протоколы BFT требуют минимум 3f + 1 узлов для нейтрализации f византийских узлов. Система должна использовать криптографическую аутентификацию сообщений, расширенные механизмы подтверждения и проверяемые структуры данных, например деревья Меркла, чтобы гарантировать единую историю событий.
Применение BFT-алгоритмов усложняет архитектуру и увеличивает сетевой трафик. В некоторых протоколах, таких как PBFT, сложность обмена сообщениями достигает квадратичной зависимости O(n²). Инженерам необходимо оценивать, оправдано ли использование византийской модели для конкретной задачи, учитывая требования к надежности и производительности.
