{"id":8378,"date":"2020-03-30T11:16:12","date_gmt":"2020-03-30T18:16:12","guid":{"rendered":"https:\/\/www.couchbase.com\/blog\/?p=8378"},"modified":"2025-06-13T23:42:45","modified_gmt":"2025-06-14T06:42:45","slug":"replication-in-nosql-document-databases-mongo-db-vs-couchbase","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.couchbase.com\/blog\/pt\/replication-in-nosql-document-databases-mongo-db-vs-couchbase\/","title":{"rendered":"Replica\u00e7\u00e3o de banco de dados de documentos NoSQL - MongoDB vs. Couchbase"},"content":{"rendered":"

A replica\u00e7\u00e3o tem sido uma parte essencial dos sistemas de banco de dados h\u00e1 d\u00e9cadas para fornecer disponibilidade e recupera\u00e7\u00e3o de desastres. Nos \u00faltimos tempos, com a evolu\u00e7\u00e3o dos bancos de dados distribu\u00eddos para atender \u00e0 necessidade de implanta\u00e7\u00f5es altamente dispon\u00edveis, dimension\u00e1veis e distribu\u00eddas globalmente que operam entre dispositivos, a fun\u00e7\u00e3o da replica\u00e7\u00e3o evoluiu e se tornou mais importante do que nunca. Os sistemas de banco de dados est\u00e3o desenvolvendo solu\u00e7\u00f5es de replica\u00e7\u00e3o abrangentes para atender aos requisitos em diferentes n\u00edveis, como intra-cluster, inter-cluster e da borda ao n\u00facleo etc., o que tamb\u00e9m engloba casos de uso de nuvem, dispositivos m\u00f3veis e outros casos de uso de IoT.\u00a0<\/span><\/p>\n

Alguns dos mais populares Banco de dados NoSQL<\/a> Os sistemas com solu\u00e7\u00f5es de replica\u00e7\u00e3o vers\u00e1teis s\u00e3o o Couchbase e o MongoDB. Vamos dar uma olhada mais profunda em cada uma dessas solu\u00e7\u00f5es e em como elas atendem a essas necessidades. Para simplificar a compara\u00e7\u00e3o, vamos nos concentrar na replica\u00e7\u00e3o para alta disponibilidade e implementa\u00e7\u00f5es globais em v\u00e1rios DCs.\u00a0<\/span><\/p>\n

Replica\u00e7\u00e3o no MongoDB para implanta\u00e7\u00e3o global<\/span><\/h2>\n

Arquitetura mestre-escravo\u00a0<\/span><\/h3>\n

A arquitetura de replica\u00e7\u00e3o do Mongo \u00e9 baseada em um conjunto de r\u00e9plicas, que consiste em <\/span>apenas um prim\u00e1rio<\/span><\/i> que captura todas as altera\u00e7\u00f5es de dados e confirma as grava\u00e7\u00f5es. Os secund\u00e1rios copiam os dados dos prim\u00e1rios, que normalmente s\u00e3o somente leitura, a menos que sejam eleitos como prim\u00e1rios. Cada conjunto de r\u00e9plicas pode consistir em at\u00e9 50 secund\u00e1rias. Os membros do conjunto de r\u00e9plicas tamb\u00e9m podem ser implantados em v\u00e1rios data centers para prote\u00e7\u00e3o contra falhas do data center e aplicativos distribu\u00eddos geograficamente. Os dados s\u00e3o replicados para os secund\u00e1rios de forma ass\u00edncrona.\u00a0<\/span><\/p>\n

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Fig. Modelo de replica\u00e7\u00e3o do Mongo<\/a><\/b><\/p>\n

O tempo m\u00e9dio para o failover autom\u00e1tico do prim\u00e1rio para o secund\u00e1rio \u00e9 de aproximadamente 12 segundos, o que pode ser maior quando os secund\u00e1rios s\u00e3o implantados em DCs diferentes devido \u00e0 lat\u00eancia da rede. Isso se torna uma possibilidade de um \u00fanico ponto de falha, pois os secund\u00e1rios n\u00e3o podem receber grava\u00e7\u00f5es.\u00a0<\/span><\/p>\n

Embora as leituras sejam padr\u00e3o a partir do prim\u00e1rio, os usu\u00e1rios podem especificar a prefer\u00eancia de leitura para ocorrer a partir do secund\u00e1rio para minimizar a lat\u00eancia. No entanto, como as replica\u00e7\u00f5es s\u00e3o ass\u00edncronas, elas podem arriscar a possibilidade de ler dados obsoletos, especialmente em aplicativos distribu\u00eddos geograficamente.\u00a0<\/span><\/p>\n

Implementa\u00e7\u00e3o em v\u00e1rios centros e configura\u00e7\u00e3o do tipo ativo-ativo\u00a0<\/span><\/h3>\n

Para implanta\u00e7\u00f5es em v\u00e1rios centros, embora os secund\u00e1rios de um conjunto de r\u00e9plicas possam ser implantados em <\/span>um data center diferente, \u00e9 insuficiente at\u00e9 que todos os data centers possam receber grava\u00e7\u00f5es. As implementa\u00e7\u00f5es ativo-ativas com a capacidade de receber grava\u00e7\u00f5es simultaneamente de v\u00e1rios data centers s\u00e3o essenciais para aplicativos distribu\u00eddos geograficamente. Como o Mongo s\u00f3 pode receber grava\u00e7\u00f5es no prim\u00e1rio, eles recomendam a abordagem mencionada abaixo para tratar de casos de uso ativo-ativo.\u00a0<\/span><\/p>\n

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Fig. Configura\u00e7\u00e3o do tipo ativo-ativo usando o MongoDB\u00a0<\/b><\/p>\n

A <\/span>fragmento<\/span><\/a> no MongoDB \u00e9 uma unidade de armazenamento l\u00f3gico que cont\u00e9m um <\/span>subconjunto<\/span><\/i> de todo o conjunto de dados do cluster fragmentado. Para habilitar uma configura\u00e7\u00e3o do tipo ativo-ativo, o Mongo defende a implanta\u00e7\u00e3o de um prim\u00e1rio em cada fragmento. Como cada shard cont\u00e9m um subconjunto distinto de dados, o aplicativo s\u00f3 pode modificar diferentes subconjuntos de dados simultaneamente. Portanto, ele n\u00e3o \u00e9 totalmente ativo-ativo, em que o mesmo conjunto de dados pode ser modificado em diferentes sites.\u00a0<\/span><\/p>\n

Um fragmento \u00e9 totalmente transparente para o aplicativo e um roteador de consultas \u00e9 implantado para encaminhar as consultas do aplicativo para os respectivos fragmentos. O roteamento de consultas tamb\u00e9m acrescenta uma sobrecarga adicional.<\/span><\/p>\n

A implementa\u00e7\u00e3o por meio dessa configura\u00e7\u00e3o pode se tornar extremamente complicada \u00e0 medida que se expande porque, al\u00e9m de cada fragmento precisar ter um prim\u00e1rio, para cada prim\u00e1rio de fragmento, os secund\u00e1rios precisam estar localizados em outros fragmentos para alta disponibilidade, e o prim\u00e1rio continua a ser um ponto \u00fanico de falha. Para cada fragmento, o n\u00famero de r\u00e9plicas ser\u00e1 igual ao n\u00famero de fragmentos * n\u00famero de datacenters. Tamb\u00e9m precisar\u00edamos manter um quorum capaz de eleger o prim\u00e1rio a qualquer momento para cada conjunto de r\u00e9plicas. Aprenda <\/span>mais<\/span><\/a>.\u00a0\u00a0<\/span><\/p>\n

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Essa configura\u00e7\u00e3o tamb\u00e9m \u00e9 muito restritiva em termos de topologia; as implementa\u00e7\u00f5es precisam aderir ao modelo de hub e spoke, pois o prim\u00e1rio \u00e9 um gargalo.<\/span><\/p>\n

Implanta\u00e7\u00f5es de nuvem - cluster global\u00a0<\/span><\/h3>\n

O Mongo Atlas oferece o Global Cluster para aprimorar os casos de uso de replica\u00e7\u00e3o geogr\u00e1fica. A implementa\u00e7\u00e3o usando o Global Cluster \u00e9 semelhante \u00e0 configura\u00e7\u00e3o do tipo ativo-ativo, em que voc\u00ea tem um shard prim\u00e1rio em cada zona e regi\u00e3o em que o fornecedor da nuvem oferece suporte.\u00a0<\/span><\/p>\n

Por meio do Global Cluster, o Mongo \u00e9 capaz de oferecer roteamento com reconhecimento de local usando os metadados de local obtidos dos provedores de nuvem. Isso permite que o Mongo roteie as consultas para o data center mais pr\u00f3ximo do ponto de origem e ofere\u00e7a a menor lat\u00eancia de rede. Isso \u00e9 vantajoso na maioria dos casos em que as atualiza\u00e7\u00f5es s\u00e3o locais. Nos casos em que as grava\u00e7\u00f5es n\u00e3o s\u00e3o locais, h\u00e1 uma lat\u00eancia de rede adicional, pois somente o prim\u00e1rio pode fazer grava\u00e7\u00f5es.\u00a0<\/span><\/p>\n

O maior benef\u00edcio dos Global Clusters \u00e9 que as complexidades operacionais e de implementa\u00e7\u00e3o envolvidas na configura\u00e7\u00e3o e na capacidade de gerenciamento s\u00e3o tratadas pela Mongo, pois o Atlas \u00e9 um servi\u00e7o totalmente gerenciado. Mais uma vez, isso ser\u00e1 restrito \u00e0 implementa\u00e7\u00e3o de um \u00fanico fornecedor de nuvem. O Global Cluster n\u00e3o pode se estender por v\u00e1rios fornecedores de nuvem e regi\u00f5es para dar suporte a implementa\u00e7\u00f5es h\u00edbridas, pois \u00e9 um \u00fanico cluster. Mais informa\u00e7\u00f5es sobre clusters globais <\/span>aqui.<\/span><\/a><\/p>\n

Replica\u00e7\u00e3o no Couchbase para implanta\u00e7\u00e3o global<\/span><\/h2>\n

Arquitetura ponto a ponto<\/span><\/h3>\n

O Couchbase adotou esquemas de replica\u00e7\u00e3o distintos para replica\u00e7\u00e3o dentro de um cluster para falhas em n\u00edvel de n\u00f3 e replica\u00e7\u00e3o entre clusters para falhas em n\u00edvel de datacenter e regional. A replica\u00e7\u00e3o entre clusters ou entre datacenters ser\u00e1 o foco desta discuss\u00e3o, pois estamos interessados em implementa\u00e7\u00f5es globais.\u00a0<\/span><\/p>\n

O Couchbase segue uma arquitetura ponto a ponto e isso tamb\u00e9m se reflete em sua solu\u00e7\u00e3o de replica\u00e7\u00e3o entre datacenters. Com o Couchbase, voc\u00ea pode criar v\u00e1rios clusters independentes e configurar fluxos de replica\u00e7\u00e3o unidirecionais ou bidirecionais entre eles. Esses clusters independentes podem ser co-localizados no mesmo data center ou podem existir em regi\u00f5es geogr\u00e1ficas completamente diferentes. Essa arquitetura de ter clusters independentes ponto a ponto oferece v\u00e1rios benef\u00edcios, como isolamento da carga de trabalho, capacidade de definir pol\u00edticas diferentes, suporte a diversas topologias, dimensionamento heterog\u00eaneo e tamb\u00e9m permite a implementa\u00e7\u00e3o h\u00edbrida.\u00a0<\/span><\/p>\n

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A solu\u00e7\u00e3o do Couchbase tamb\u00e9m \u00e9 considerada de alto desempenho, pois a replica\u00e7\u00e3o ocorre de mem\u00f3ria para mem\u00f3ria e \u00e9 altamente paralela. O paralelismo \u00e9 personaliz\u00e1vel de acordo com os requisitos de desempenho. Eles tamb\u00e9m t\u00eam a capacidade de priorizar os fluxos de replica\u00e7\u00e3o existentes em rela\u00e7\u00e3o aos novos ou vice-versa. Eles tamb\u00e9m se recuperam automaticamente ap\u00f3s qualquer interrup\u00e7\u00e3o na rede.\u00a0<\/span><\/p>\n

Outro grande benef\u00edcio \u00e9 a topologia flex\u00edvel: os clusters podem ser adicionados ou removidos da topologia a qualquer momento, sem nenhum impacto sobre o restante do sistema. Isso proporciona uma utiliza\u00e7\u00e3o extremamente boa dos recursos. Por exemplo, em uma topologia de anel bidirecional, os clusters podem atuar como uma solu\u00e7\u00e3o de recupera\u00e7\u00e3o de desastres e tamb\u00e9m receber tr\u00e1fego ativo.\u00a0<\/span><\/p>\n

Configura\u00e7\u00e3o multic\u00eantrica e ativa-ativa<\/span><\/h3>\n

A solu\u00e7\u00e3o de replica\u00e7\u00e3o Cross Datacenter pode ser implantada em qualquer lugar do mundo, onde quer que o cliente tenha um data center. S\u00e3o necess\u00e1rios apenas alguns cliques para criar um novo cluster e configurar a replica\u00e7\u00e3o entre eles.\u00a0<\/span><\/p>\n

O XDCR do Couchbase oferece suporte \u00e0 verdadeira configura\u00e7\u00e3o ativo-ativo por meio da replica\u00e7\u00e3o bidirecional, em que usu\u00e1rios de todo o mundo podem modificar os mesmos dados simultaneamente em v\u00e1rios locais. Ele oferece suporte a dois modos de resolu\u00e7\u00e3o de conflitos: a maioria das atualiza\u00e7\u00f5es vence e a \u00faltima grava\u00e7\u00e3o vence para resolver quaisquer conflitos que surjam durante uma configura\u00e7\u00e3o ativo-ativo.\u00a0<\/span><\/p>\n

Neste momento, o Couchbase n\u00e3o fornece nenhum roteamento com reconhecimento de local, mas como \u00e9 uma arquitetura mestre-mestre, as leituras e grava\u00e7\u00f5es s\u00e3o sempre locais. Os clientes podem implantar os dados em qualquer lugar em qualquer data center para garantir a localidade dos dados. Os clientes tamb\u00e9m podem atender aos requisitos de resid\u00eancia de dados e de delimita\u00e7\u00e3o geogr\u00e1fica usando a filtragem avan\u00e7ada para replicar apenas os dados relevantes para a regi\u00e3o.\u00a0<\/span><\/p>\n

Implanta\u00e7\u00f5es na nuvem\u00a0<\/span><\/h3>\n

O Couchbase est\u00e1 dispon\u00edvel em todas as principais nuvens: AWS, Azure, GCP e Oracle Cloud.\u00a0<\/span><\/p>\n

Os clusters do Couchbase podem ser implantados em qualquer nuvem, e os fluxos de replica\u00e7\u00e3o podem ser configurados entre eles. Isso inclui implementa\u00e7\u00f5es de v\u00e1rias nuvens e nuvens h\u00edbridas, em que os clusters podem ser implementados em diversas nuvens, como privada e p\u00fablica, ou em duas ou mais nuvens p\u00fablicas.\u00a0<\/span><\/p>\n

A implementa\u00e7\u00e3o e a administra\u00e7\u00e3o dos sistemas de replica\u00e7\u00e3o s\u00e3o extremamente simples e intuitivas.<\/span><\/p>\n

O Couchbase ainda n\u00e3o tem uma solu\u00e7\u00e3o DBaaS, mas espera-se que ela seja lan\u00e7ada em breve. No entanto, o suporte para implanta\u00e7\u00e3o automatizada \u00e9 fornecido atualmente por meio do <\/span>Operador aut\u00f4nomo do Couchbase.\u00a0<\/span><\/a><\/p>\n

Resumo das caracter\u00edsticas de replica\u00e7\u00e3o no Couchbase e no Mongo DB<\/h3>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Recursos<\/b><\/td>\nCouchbase<\/b><\/td>\nMongoDB<\/b><\/td>\n<\/tr>\n
Arquitetura<\/b><\/td>\nCluster totalmente independente, que pode ser dimensionado e gerenciado sem nenhuma depend\u00eancia<\/span><\/td>\nExtens\u00e3o do intra-cluster, n\u00e3o um sistema independente<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
Desempenho<\/b><\/td>\nMem\u00f3ria-mem\u00f3ria, replica\u00e7\u00e3o baseada em fluxo e altamente paralelizada. O n\u00famero de fluxos de replica\u00e7\u00e3o por n\u00f3 pode ser (2-100)<\/span><\/td>\nOs secund\u00e1rios replicam os dados do oplog do prim\u00e1rio ou de qualquer outro oplog do secund\u00e1rio. \u00c9 paralelo, mas os fluxos s\u00e3o 1-1 (prim\u00e1rio-secund\u00e1rio)<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
Escrever preocupa\u00e7\u00f5es<\/b><\/td>\nQualquer cluster pode ser configurado para aceitar grava\u00e7\u00f5es<\/span><\/td>\nSomente o prim\u00e1rio pode receber grava\u00e7\u00f5es, o que afeta a disponibilidade de grava\u00e7\u00f5es, e as grava\u00e7\u00f5es n\u00e3o locais s\u00e3o muito caras<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
Leia as preocupa\u00e7\u00f5es<\/b><\/td>\nSempre local<\/span><\/td>\nO prim\u00e1rio padr\u00e3o, que pode ser caro, pode ser configurado para ler a partir dos secund\u00e1rios<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
Autofailover<\/b><\/td>\nO failover autom\u00e1tico entre clusters pode ser ativado no n\u00edvel do SDK<\/span><\/td>\nCluster \u00fanico, autom\u00e1tico\u00a0<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
Flexibilidade de replica\u00e7\u00e3o<\/b><\/td>\nMuito flex\u00edvel - n\u00edvel de balde, t\u00e9cnicas avan\u00e7adas de otimiza\u00e7\u00e3o para personalizar<\/span><\/td>\nN\u00e3o \u00e9 poss\u00edvel fazer o ajuste, escolher a velocidade e a largura de banda<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
T\u00e9cnicas de otimiza\u00e7\u00e3o de largura de banda<\/b><\/td>\nFiltragem avan\u00e7ada, compacta\u00e7\u00e3o de dados, limite de largura de banda da rede, qualidade de servi\u00e7o para priorizar a replica\u00e7\u00e3o.\u00a0<\/span><\/td>\nCompress\u00e3o de dados<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
Topologia<\/b><\/td>\nSuporte para topologias complexas - bidirecional, estrela, malha, cadeia, anel, etc.<\/span><\/td>\nSem suporte para topologia complexa -Unidirecional, em estrela. O prim\u00e1rio \u00e9 um gargalo.<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
Ativo-Ativo<\/b><\/td>\nCom suporte<\/span><\/td>\nSem suporte real (mestre \u00fanico)<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
Resolu\u00e7\u00e3o de conflitos<\/b><\/td>\nSim - a maior grava\u00e7\u00e3o vence, a \u00faltima grava\u00e7\u00e3o vence (LWW)<\/span><\/td>\nSem resolu\u00e7\u00e3o de conflitos. Somente um prim\u00e1rio \u00e9 suportado.<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
Instala\u00e7\u00e3o e configura\u00e7\u00e3o<\/b><\/td>\nF\u00e1cil configura\u00e7\u00e3o com UI intuitiva e CLI com apenas alguns cliques.<\/span><\/td>\nA distribui\u00e7\u00e3o de conjuntos de r\u00e9plicas \u00e9 complicada e pode ser dolorosa \u00e0 medida que os conjuntos de r\u00e9plicas aumentam.<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
Filtragem para replicar subconjuntos<\/b><\/td>\nFiltragem avan\u00e7ada para replicar subconjuntos de dados usando IDs de chave de documento, valores ou metadados.<\/span><\/td>\nN\u00e3o h\u00e1 suporte para filtragem<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
Prioriza\u00e7\u00e3o da replica\u00e7\u00e3o<\/b><\/td>\nCapacidade de priorizar a replica\u00e7\u00e3o em andamento em compara\u00e7\u00e3o com a nova replica\u00e7\u00e3o ou vice-versa.\u00a0<\/span><\/td>\nN\u00e3o h\u00e1 suporte para prioriza\u00e7\u00e3o de replica\u00e7\u00e3o.<\/span><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

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