垂直スケーリングと水平スケーリング: MySQL と TiDB の比較

垂直拡張と水平拡張: MySQL と TiDB の比較

在不断发展的数据处理场景中，数据库的可扩展性成为了一项重要的考虑指标。数据库的扩展主要分为垂直扩展和水平扩展。本文将以MySQL和TiDB为例，探讨垂直扩展和水平扩展的概念、原理以及对比优劣。

垂直拡張とは、単一サーバーの処理能力を向上させることでデータベースのスケーラビリティを向上させることです。この拡張方法は主に、CPU コア、メモリ容量、ディスク速度などのデータベース サーバーのハードウェア アップグレードに依存します。垂直方向の拡張の利点は、比較的シンプルかつ低コストであり、アプリケーションに対する透過性が高いことです。ただし、垂直方向のスケーリングにはいくつかの制限があります。まず、ハードウェアの物理的な制限により、拡張の最大制限が決まります。次に、垂直スケーリングでは可用性が高くないため、サーバーに障害が発生すると、データベース サービス全体が利用できなくなります。

水平拡張とは、サーバー ノードを追加することでデータベースの拡張性を向上させることです。このスケーリング方法では、データをさまざまなサーバーに分散し、各サーバーがデータの一部を処理します。水平拡張の利点は、無限に拡張できることと、ノードを追加することで同時処理能力やシステムのスループットを向上できることです。さらに、水平スケーリングにより高可用性も実現され、1 つのノードに障害が発生した場合でも、他のノードからサービスを継続して提供できます。ただし、水平方向の拡張には、データのシャーディング、データの一貫性、負荷分散など、いくつかの新しい課題も伴います。

MySQL は、垂直方向の拡張と水平方向の拡張をサポートする、広く使用されているオープン ソースのリレーショナル データベースです。垂直方向の拡張が必要な​​場合は、サーバーのハードウェア構成を増やすことで処理能力を高めることができます。以下は、Python を使用して MySQL データベースに接続し、クエリ操作を実行するコード例です。

import mysql.connector

# 连接数据库
cnx = mysql.connector.connect(user='username', password='password', host='localhost', database='database')

# 创建游标
cursor = cnx.cursor()

# 执行查询
query = "SELECT * FROM table"
cursor.execute(query)

# 获取结果
for row in cursor:
    print(row)

# 关闭游标和数据库连接
cursor.close()
cnx.close()

TiDB は、水平方向の拡張に重点を置いた分散 NewSQL データベースです。 TiDB はデータ シャードを複数のノードに保存し、Raft 整合性アルゴリズムを使用してデータの整合性を確保します。以下は、Golang を使用して TiDB データベースに接続し、クエリ操作を実行するコード例です。

package main

import (
    "database/sql"
    "fmt"

    _ "github.com/pingcap/tidb/types/parser_driver"
    _ "github.com/pingcap/tidb/types/parser_driver/parser"
)

func main() {
    // 连接数据库
    db, err := sql.Open("tidb", "username:password@tcp(127.0.0.1:4000)/database")
    if err != nil {
        fmt.Println(err)
        return
    }
    defer db.Close()

    // 执行查询
    rows, err := db.Query("SELECT * FROM table")
    if err != nil {
        fmt.Println(err)
        return
    }
    defer rows.Close()

    // 获取结果
    for rows.Next() {
        var data string
        err := rows.Scan(&data)
        if err != nil {
            fmt.Println(err)
            return
        }
        fmt.Println(data)
    }
}

上記の例を通じて、接続操作とクエリ操作における MySQL と TiDB の類似点がわかります。ただし、水平方向の拡張が必要な​​場合、TiDB はよりシンプルで強力なソリューションを提供します。新しいノードを追加するだけで、TiDB は自動的にデータを分散し、負荷分散を行うことができ、より高度な災害復旧と拡張性を提供します。

要約すると、垂直方向の拡張は小規模なデータの処理や同時実行性の低いシナリオに適しており、水平方向の拡張は大規模なデータや同時実行性の高いシナリオに適しています。 MySQL と TiDB はどちらも良い選択肢ですが、どちらの方法を使用するかは、実際のニーズとシナリオに基づいて決定する必要があります。垂直方向の拡張であっても水平方向の拡張であっても、最適なデータベース拡張ソリューションを見つけるには、ハードウェアのコスト、パフォーマンス要件、可用性、運用と保守の複雑さなどの要素を包括的に考慮する必要があります。

以上が垂直スケーリングと水平スケーリング: MySQL と TiDB の比較の詳細内容です。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。