データベース高可用性アーキテクチャの実践: PHP プログラミングでのアプリケーション

Web アプリケーションの開発と継続的な拡張により、データベースは最新の Web アプリケーションの中核になりました。電子商取引、ソーシャル メディア、オンライン ゲーム、ブログのいずれにおいても、データを保存して処理する必要性が非常に高くなります。データ量が増加し続けるにつれて、データベースの高可用性を確保することがますます重要な問題になっています。この記事では、PHP プログラミングでデータベースの高可用性アーキテクチャの実践を使用して、システムの可用性と安定性を確保する方法を紹介します。

1. データベース高可用性アーキテクチャとは

データベース高可用性アーキテクチャの実践方法を理解する前に、まずデータベース高可用性アーキテクチャとは何かを理解する必要があります。簡単に言うと、データベースの高可用性アーキテクチャとは、システムが一定期間内に実行され、利用可能な状態を維持できるようにする技術的なアーキテクチャを指します。高可用性を実現するには、通常、アーキテクチャ レベルでロード バランシング、フォールト トレランス、データ バックアップ、その他の対策が必要です。

一般的な高可用性アーキテクチャ ソリューションには次のものが含まれます:

• マスター/スレーブ レプリケーション: データベースにはマスター サーバーと複数のスレーブ サーバーがあり、マスター サーバーは書き込みとスレーブ サーバーはデータの読み取りと同期を担当します。マスター サーバーに障害が発生した場合、システムは自動的にスレーブ サーバーに切り替わり、システムの可用性が確保されます。
• 分散: データベースを複数の部分に分割し、各部分を異なるサーバーにデプロイします。負荷分散を通じてリクエストはさまざまなサーバーに分散され、システムの可用性が確保されます。
• クラスター: 複数のサーバーがクラスターを形成し、共有ストレージまたはネットワーク通信を通じてデータを共同処理します。サーバーがダウンした場合、他のサーバーが自動的に引き継ぎ、システムの安定した動作を保証します。

2. 高可用性データベース アーキテクチャの実践

PHP プログラミングの実践では、データベースの高可用性と安定性を確保するために、次のことから始めることができます。この点については、次の練習を行ってください。

2.1 データベースのマスター/スレーブ レプリケーション

MySQL は、マスター サーバーとスレーブ サーバー間のデータ同期のためのマスター/スレーブ レプリケーション テクノロジを提供します。 PHP プログラミングでは、config.php ファイルでマスター/スレーブ サーバーの IP アドレスを構成することにより、マスター/スレーブ レプリケーション テクノロジを使用できます。

//主数据库
define('MYSQL_HOST', '127.0.0.1');
define('MYSQL_USER', 'root');
define('MYSQL_PASS', 'root');
define('MYSQL_DB', 'my_db');

//从数据库1
define('MYSQL_SLAVE1_HOST', '192.168.1.100');
define('MYSQL_SLAVE1_USER', 'slave_user');
define('MYSQL_SLAVE1_PASS', 'slave_pass');
define('MYSQL_SLAVE1_DB', 'my_db');

//从数据库2
define('MYSQL_SLAVE2_HOST', '192.168.1.101');
define('MYSQL_SLAVE2_USER', 'slave_user');
define('MYSQL_SLAVE2_PASS', 'slave_pass');
define('MYSQL_SLAVE2_DB', 'my_db');

コードでは、マスター サーバーの IP アドレスは 127.0.0.1、スレーブ サーバー 1 の IP アドレスは 192.168.1.100、スレーブ サーバー 2 の IP アドレスは 192.168.1.101 です。マスター サーバーに障害が発生すると、システムは自動的にスレーブ サーバーに切り替わり、システムの継続性と可用性が確保されます。

2.2 データベース シャーディング

データベースにボトルネックがある場合、データベース シャーディングを通じてそれを解決できます。データベースシャーディングとは、データを一定のルールに従って複数に分割し、異なるサーバーに格納することで、データの水平分割を実現し、データベースの処理能力を向上させることです。

ユーザーの ID、ユーザー名、パスワードを含むユーザー テーブルがあるとします。ユーザー テーブルのデータ量が多い場合は、ユーザー ID に基づいてシャーディング処理を実行できます。たとえば、ID 1 ～ 10000 のユーザーはサーバー 1 に保存され、ID 10001 ～ 20000 のユーザーはサーバー 2 に保存されます。類推。

データベース シャーディングでは、ユーザー ID などのいくつかのキー値を使用して、データの保存場所とデータの検索方法を計算する、プログラミングで特別な処理を実行する必要があります。データ検索の時間とコストを可能な限り削減するには、特定の状況に応じてシャーディングの計算方法を設計する必要があることに注意してください。

2.3 データベース クラスター

データベース クラスターは、複数のサーバーで構成されるクラスターを通じてデータを処理します。負荷分散テクノロジーは、リクエストをさまざまなサーバーに分散して、データ共有と負荷分散を実現します。 PHP プログラミングでは、データベース中間層を通じて負荷分散とデータ共有を実現できます。

一般的なデータベース中間層には次のものがあります。

• MySQL プロキシ: MySQL をサポートするために使用されるプロキシ サーバー。別のプロキシ サーバーを介して複数の MySQL サーバーの操作を調整します。
• MySQL Cluster: MySQL ベースの分散データベースで、耐障害性と信頼性が高くなります。複数の MySQL サーバーを使用してクラスターを形成し、データを処理できます。

従来の負荷分散とデータ共有に加えて、データベース クラスターはデータの整合性とフェイルオーバーを実現する必要もあります。つまり、サーバーがダウンした場合、システムは自動的にリクエストを転送し、データの一貫性を保つことができます。

3. 概要

データベースの高可用性アーキテクチャの実践は、Web アプリケーションの安定性と可用性を確保するために重要です。実際には、マスター/スレーブ レプリケーション、データベース シャーディング、データベース クラスタリングを通じて高可用性を実現できます。 PHP プログラミングでは、分散コンピューティング、データの一貫性、フェイルオーバーなどの技術的な問題に特別な注意を払う必要があります。これらの方法により、可用性と信頼性の高い Web アプリケーションを構築できます。

以上がデータベース高可用性アーキテクチャの実践: PHP プログラミングでのアプリケーションの詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。