--- title: 分散システム：失敗から検証可能な協調へ至る学習ロードマップ url: https://doc.liz6.com/ja/distributed-systems/00-learning-path locale: ja area: distributed-systems tags: - 分散システム date: 2026-09-12 modified: 2026-09-12 description: 単一ノードのプログラムを書いた経験があり、HTTP リクエストや永続化の概念を知っている読者を対象としています。まずは「1 つのリクエストがいつ成功したとみなせるか」を記述できる状態にし、その後に複数レプリカについて議論します。演習は、実際のクラスターをデプロイする前に、1 つのプロセス内でメッセージの遅延、重複、消失をシミュレートすることで実行できます。 --- # 分散システム：失敗から検証可能な協調へ至る学習ロードマップ 単一ノードのプログラムを書いた経験があり、HTTP リクエストや永続化の概念を知っている読者を対象としています。まずは「1 つのリクエストがいつ成功したとみなせるか」を記述できる状態にし、その後に複数レプリカについて議論します。演習は、実際のクラスターをデプロイする前に、1 つのプロセス内でメッセージの遅延、重複、消失をシミュレートすることで実行できます。 ## 学習目標 メッセージログと状態変化を用いて、リトライ、レプリケーション、リカバリを説明し、各保証が依存する故障モデルを明確にします。バックグラウンドタスクサービスに対して、検証可能な成功条件を記述できるようになります。 ## 必読順と理解の確認 1. [故障モデル](01-basic-theory/03-fault-models.md) → [時間とクロック](01-basic-theory/02-time-and-clocks.md) → [CAP と一貫性モデル](01-basic-theory/01-cap-and-consistency-models.md)。 まず、1 つのリクエスト、タイムアウト、リトライのタイムラインを描きます。理解の確認：タイムアウト後、サーバー側では既に成功している可能性があります。クロックの時刻が近接していても因果順序を保証するものではありません。CAP のトレードオフを、ネットワーク分断が発生するモデルの中に位置づけて説明します。 2. [レプリケーション戦略](03-replication-and-consistency/01-replication-strategies.md) → [Raft](02-consensus-protocols/01-Raft.md)。 3 レプリカのレコードに対して、リーダーノードの喪失と回復を追加します。理解の確認：「受信」「永続化」「コミット」「適用」を区別します。過半数と任期を用いて、なぜ遅延したノードは任意に成功を宣言できないかを説明します。完全なプロトコル実装の前に、手作業によるトレース（軌跡）を行います。 3. [メッセージセマンティクス](07-messages-and-streams/01-message-semantics.md) → [コンシューマーグループと協調](07-messages-and-streams/03-consumer-groups-and-collaboration.md) → [分散トレーシング](08-observability/01-distributed-tracing.md)。 タスクの書き込み、実行、結果のデータベースへの保存、確認を1つのチェーンとして描画します。理解の確認：各境界でクラッシュをシミュレートし、どのステップで重複が発生しうるかを指摘し、冪等キーと永続的なコミットポイントを提供します。 ## 発展学習 [Paxos](02-consensus-protocols/02-Paxos.md)、[分散トランザクション](03-replication-and-consistency/03-distributed-transactions.md) はメインの学習経路の後に読みます。キャパシティ拡大の段階で、[シャーディング戦略](04-partitioning-and-routing/02-sharding-strategies.md) と[動的リバランス](04-partitioning-and-routing/03-dynamic-rebalancing.md) を読みます。サービスディスカバリと Gossip はメンバー情報の伝播に関する問題を扱いますが、コンセンサスにおける安全性証明を代替するものではありません。 ## 仕上げの課題 バックグラウンドタスクサービスのプロトコルスケッチ、少なくとも3つの失敗トレース、および各トレースにおける最終状態、重複リスク、リカバリ方法を提出します。メッセージのバックログについては[待ち行列理論](../theory/03-queueing-theory/index.md)へ、スケーリングの振動については[制御理論](../theory/02-control-theory/index.md)へ接続します。一貫性、待機時間、制御の安定性については、それぞれ独自の証拠が必要です。 初めて読むときでは、長い証明や実装の詳細は飛ばしても構いませんが、各フェーズの理解の確認は必ず完了させてください。「用語は知っているが、結果を説明できない」という状況に陥った場合は、現在の例で条件を1つ変更してから次の記事に進みます。目次全体を最初から通読する必要はありません。