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

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

1. 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

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

2. 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

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

1. 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

スレーブ ライブラリ postgresql.conf 構成:

hot_standby = on

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);

2. 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

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:

1. MySQL 公式ドキュメント: https://dev.mysql.com/doc/
2. PostgreSQL 公式ドキュメント: https://www.postgresql .org/docs/

(注: 上記のコード例は参照のみを目的としており、具体的な構成は実際の環境とニーズに応じて調整する必要があります。)

以上がMySQL と PostgreSQL の高いスケーラビリティと負荷分散を探るの詳細内容です。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。