MySQL と PostgreSQL の高いスケーラビリティと負荷分散を探る-mysql チュートリアル-php.cn

MySQL と PostgreSQL の高いスケーラビリティと負荷分散を探る

WBOY

リリース： 2023-07-12 18:01:46

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MySQL と PostgreSQL の高いスケーラビリティとロードバランシングを探索する

はじめに:
現在の情報化時代において、データのストレージと処理に対する需要は増大し、ますます複雑になっています。このような課題に対処するために、データベースシステムには高い拡張性と負荷分散機能が必要です。この記事では、2 つの主流のオープンソースリレーショナルデータベースシステム、MySQL と PostgreSQL の高いスケーラビリティと負荷分散機能を調査し、コード例を示します。

1. MySQL の高いスケーラビリティとロードバランシング

MySQL クラスターアーキテクチャ
MySQL は分散アーキテクチャを使用することで、高いスケーラビリティとロードバランシングを実現します。一般的に使用される MySQL クラスターアーキテクチャには、マスター/スレーブレプリケーションとマルチマスターアーキテクチャが含まれます。

マスター/スレーブレプリケーションとは、マスターデータベースと複数のスレーブデータベース間のデータ同期を指します。マスターデータベースは書き込み操作を担当し、スレーブデータベースは読み取り操作を担当します。このアーキテクチャにより読み取りパフォーマンスが大幅に向上し、プライマリデータベースへの負荷が高すぎる場合、セカンダリデータベースを動的に追加して負荷を分散できます。以下は、基本的な MySQL マスター/スレーブレプリケーション構成の例です。

マスターデータベース my.cnf 構成:

[mysqld]
server_id=1
log_bin=mysql-bin
binlog_format=row
datadir=/var/lib/mysql
innodb_flush_log_at_trx_commit=1
sync_binlog=1

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スレーブデータベース my.cnf 構成:

[mysqld]
server_id=2
relay-log=mysql-relay-bin
read_only=1
log_slave_updates=1
replicate_do_db=mydb

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MySQL ロードバランシング
ロードバランシングとは、並列処理と高可用性を実現するためにデータベースリクエストを複数のノードに分散することを指します。一般的に使用される MySQL 負荷分散ソリューションには、ソフトウェア負荷分散とハードウェア負荷分散が含まれます。

ソフトウェア負荷分散は、MySQL Proxy や MaxScale などのプロキシソフトウェアを使用して実装されます。これらのプロキシソフトウェアは、障害検出と自動フェイルオーバー機能を提供しながら、負荷状況に基づいてリクエストの分散を動的に調整できます。次に、MySQL プロキシを使用したロードバランシングの構成例を示します。

proxy:
  connection_backend:
    - address: 192.168.0.1:3306
    - address: 192.168.0.2:3306

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ハードウェアロードバランシングでは、F5 BIG-IP や Citrix NetScaler などの特殊なハードウェアデバイスを使用してデータベースリクエストを分散および処理します。これらのデバイスは、負荷状況に基づいてトラフィックを分散し、高可用性とフェイルオーバー機能を提供できます。

2. PostgreSQL の高いスケーラビリティとロードバランシング

PostgreSQL クラスタアーキテクチャ
PostgreSQL は、レプリケーションとパーティショニングを使用することで、高いスケーラビリティとロードバランシングを実現します。レプリケーションとは、読み取りパフォーマンスと災害復旧機能を向上させるために、データのコピーを複数のノードに分散することを指します。パーティショニングとは、データを水平方向に複数の部分に分割し、各部分を別個のノードで処理することを指します。以下は、基本的な PostgreSQL レプリケーションとパーティショニングの構成例です:

メインライブラリ postgresql.conf 構成:

shared_preload_libraries = 'repmgr'
wal_level = replica
archive_mode = on
max_wal_senders = 10

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スレーブライブラリ postgresql.conf 構成:

hot_standby = on

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パーティション構成:

CREATE TABLE mytable (id int, data text, ...)
PARTITION BY RANGE(id);
CREATE TABLE mytable_part1 PARTITION OF mytable FOR VALUES FROM (1) TO (100);
CREATE TABLE mytable_part2 PARTITION OF mytable FOR VALUES FROM (101) TO (200);

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PostgreSQL 負荷分散
PostgreSQL 負荷分散は、接続プールを使用して実現できます。一般的に使用される接続プーリングツールには、PgBouncer や pgpool-II などがあります。これらの接続プールはデータベース接続をキャッシュしてデータベースへの接続負荷を軽減し、接続プール管理および障害検出機能を提供します。以下は、ロードバランシングに PgBouncer を使用する構成例です。

[databases]
mydb = host=192.168.0.1 port=5432 user=myuser password=mypassword

[pgbouncer]
listen_port = 6432
auth_type = md5
auth_file = /etc/pgbouncer/userlist.txt

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結論:
MySQL と PostgreSQL は、主流のオープンソースリレーショナルデータベースシステムとして、どちらも高いスケーラビリティとロードバランシング機能を備えています。 MySQL は、マスター/スレーブレプリケーションと負荷分散を通じて高可用性と向上した読み取りパフォーマンスを提供します。 PostgreSQL は、レプリケーションとパーティショニングにより災害復旧と処理能力の拡張を実現します。接続プールを使用することで、負荷分散の効果をさらに高めることができます。

実際のアプリケーションでは、特定のニーズやシナリオに応じて適切なデータベースとアーキテクチャを選択し、高いスケーラビリティと負荷分散の要件を満たすことができます。

参考資料: