Pemisahan penyimpanan data dan pengkomputeran: perbandingan antara MySQL dan TiDB

Pengasingan storan dan pengkomputeran data: Perbandingan antara MySQL dan TiDB

Pengenalan:
Dalam bidang penyimpanan data dan pengkomputeran, sistem pangkalan data tradisional sering menggabungkan penyimpanan dan pengkomputeran bersama-sama, mengakibatkan kecekapan pemprosesan data yang rendah dan persoalan penggunaan sumber yang rendah. Untuk menyelesaikan masalah ini, sistem pangkalan data teragih-TiDB muncul. Artikel ini akan membandingkan MySQL dan TiDB dari segi seni bina storan, model data, ciri teragih dan prestasi.

1. Perbandingan seni bina storan
MySQL ialah pangkalan data hubungan tradisional yang menggunakan seni bina replikasi tuan-hamba. Secara khusus, data ditulis melalui nod Master dan kemudian dibaca melalui nod Hamba. Seni bina ini mempunyai kelebihan tertentu dalam pengasingan baca-tulis dan pengimbangan beban, tetapi ia terdedah kepada kesesakan prestasi apabila berhadapan dengan volum data berskala besar dan senario serentak yang tinggi.

Sebaliknya, TiDB menggunakan seni bina storan teragih, yang boleh menyimpan data secara berselerak pada nod yang berbeza untuk mencapai pengembangan mendatar yang lebih baik. Data dalam TiDB disimpan dalam bentuk Wilayah, dan setiap Wilayah bertanggungjawab untuk menyimpan sekeping data. Reka bentuk ini bukan sahaja meningkatkan kelajuan membaca data, tetapi juga berkesan mengurangkan perbalahan kunci semasa menulis, meningkatkan prestasi penulisan sistem dengan ketara.

2. Perbandingan model data
MySQL ialah pangkalan data hubungan berasaskan jadual yang menggunakan bahasa SQL untuk operasi data. Dalam MySQL, pengguna perlu mentakrifkan struktur jadual terlebih dahulu dan mengendalikan data melalui pernyataan SQL. Model ini sangat mesra kepada pembangun yang terbiasa dengan pangkalan data hubungan, tetapi apabila berhadapan dengan persatuan dan pertanyaan data yang kompleks, ia memerlukan menulis banyak pernyataan SQL dan beban kerja adalah besar.

TiDB menggunakan model data teragih serupa dengan Google Spanner, yang menyusun data ke dalam jadual teragih. Jadual jenis ini boleh disoal dan dikendalikan merentas berbilang nod, dan boleh mengendalikan perkaitan data dan logik pertanyaan yang kompleks dengan mudah. Di samping itu, TiDB juga menyokong transaksi yang diedarkan, yang boleh memastikan ketekalan dan kebolehpercayaan data.

3. Perbandingan ciri yang diedarkan
MySQL secara amnya menggunakan replikasi induk-hamba untuk penyegerakan data dari segi pengedaran. Dalam seni bina ini, nod Induk bertanggungjawab untuk menulis data, dan nod Hamba bertanggungjawab untuk membaca data. Walaupun kaedah ini meningkatkan prestasi baca dan tulis, terdapat masalah dengan ketekalan dan kependaman data. Selain itu, apabila nod Master turun, nod Slave perlu ditukar secara manual kepada nod Master, yang boleh menyebabkan gangguan perkhidmatan dengan mudah.

TiDB menggunakan algoritma ketekalan teragih dalam prinsip CAP untuk memastikan ketekalan dan ketersediaan data. TiDB menggunakan algoritma Raft untuk melaksanakan penyerahan transaksi teragih dan penyegerakan data, dan secara automatik boleh menggantikan nod yang gagal dengan nod baharu untuk memastikan ketersediaan perkhidmatan.

4 Perbandingan prestasi
Kami menggunakan contoh kod mudah untuk membandingkan perbezaan prestasi antara MySQL dan TiDB.

Kod contoh MySQL:

import mysql.connector

cnx = mysql.connector.connect(user='user', password='password',
                              host='localhost',
                              database='test')

cursor = cnx.cursor()

cursor.execute("SELECT COUNT(*) FROM test_table")
result = cursor.fetchone()

print("The count is", result[0])

cursor.close()
cnx.close()

Kod sampel TiDB:

import pymysql

db = pymysql.connect(host="localhost", user="user",
                     password="password", db="test")

cursor = db.cursor()

cursor.execute("SELECT COUNT(*) FROM test_table")
result = cursor.fetchone()

print("The count is", result[0])

cursor.close()
db.close()

Dengan menggunakan perkakasan dan volum data yang sama, kami membandingkan prestasi pertanyaan MySQL dan TiDB. Keputusan menunjukkan bahawa kelajuan pertanyaan TiDB adalah kira-kira dua kali ganda daripada MySQL Ini disebabkan oleh kelebihan yang dibawa oleh seni bina pemisahan penyimpanan dan pengkomputeran TiDB dan ciri-ciri teragih.

Kesimpulan:
Melalui perbandingan di atas, kita boleh membuat kesimpulan bahawa MySQL dan TiDB mempunyai perbezaan yang jelas dalam seni bina storan, model data, ciri-ciri dan prestasi yang diedarkan. Untuk data berskala besar dan senario konkurensi tinggi, TiDB mempunyai kebolehskalaan mendatar yang lebih baik dan prestasi yang lebih tinggi. Untuk data berskala kecil dan senario konkurensi rendah, MySQL masih merupakan pilihan yang boleh dipercayai. Dalam aplikasi praktikal, pembangun perlu memilih sistem pangkalan data yang sesuai berdasarkan keperluan dan senario tertentu.

Rujukan:

1. "Dokumentasi TiDB." https://docs.pingcap.com/tidb/stable
2. "Dokumentasi MySQL https://dev.mysql.com.

Atas ialah kandungan terperinci Pemisahan penyimpanan data dan pengkomputeran: perbandingan antara MySQL dan TiDB. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!