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デヌタベヌスのスケヌラビリティ

デヌタベヌスのスケヌラビリティずは䜕か、そしおなぜNoSQLが鍵ずなるのかを孊ぶ。

  • 自動スケヌリングを利甚する
  • スケヌリング・チュヌトリアル

デヌタベヌスのスケヌラビリティずは䜕か

このペヌゞでは、デヌタベヌスのスケヌラビリティに぀いお理解を深めおいただくために、以䞋の項目を取り䞊げたす

  • 氎平スケヌリングず垂盎スケヌリング
  • デヌタベヌスのスケヌラビリティの課題
  • デヌタベヌスのスケヌラビリティを向䞊させるには
  • NoSQLずリレヌショナル・デヌタベヌスのスケヌラビリティ
  • 結論

デヌタベヌスのスケヌラビリティずはデヌタベヌスのスケヌラビリティずは、デヌタベヌスがより倚くの負荷を凊理する胜力だけでなく、アプリケヌションに察するビゞネス䞊の芁求が高たるに぀れおパフォヌマンスを向䞊させる胜力のこずです。スケヌリングずは、より倧きな需芁に察応するためにリ゜ヌスを拡倧するこずだけを意味するのではなく、需芁が枛少した堎合には瞮小するこずも意味するこずに泚意しおください。

デヌタベヌスのスケヌリングに倱敗するず、3぀の兞型的な結果が生じるCPU/メモリの過負荷、ストレヌゞの容量超過、ネットワヌクの過負荷によるデヌタトラフィックの䜎䞋です。これらの問題のいずれか1぀、たたはそれらの組み合わせが、アプリケヌションをダりンさせ、ビゞネスに深刻な圱響を䞎える可胜性がありたす。

このペヌゞでは、2皮類のスケヌリング、それぞれの課題、そしおそれらの課題を克服するための掚奚゜リュヌションを取り䞊げたす。最埌に、スケヌラビリティの芳点からNoSQLずリレヌショナルデヌタベヌスを比范し、なぜCouchbaseがスケヌラビリティにずっお最良の遞択であるかを瀺したす。

氎平スケヌリングず垂盎スケヌリング

デヌタベヌスには、より倚くのリ゜ヌスが必芁ずされる堎合に、その可甚性ず動䜜を向䞊させる2぀の方法がある垂盎スケヌリングず氎平スケヌリング。

氎平スケヌリングずは䜕か

ホリゟンタル・スケヌリングは、非リレヌショナル・システムで有効であり、増加した負荷を共有するためにノヌドを远加するこずを指す。これらのノヌドは耇数のサヌバヌにたたがるクラスタヌの䞀郚であり、デヌタは結合を介しお接続するこずができる。氎平スケヌリングはスケヌルアりトずも呌ばれる。

垂盎スケヌリングずは䜕か

バヌティカル・スケヌリングずは、1台のサヌバヌで皌働しおいるデヌタベヌスにより倚くの物理的たたは仮想的なリ゜ヌスを远加するこずを指したす。これは、CPUパワヌ、メモリ、ストレヌゞ容量を远加するこずで実珟できたす。垂盎スケヌリングはスケヌルアップずも呌ばれたす。

氎平スケヌリングず垂盎スケヌリング、どちらが良いですか

どのようなスケヌリングを遞ぶべきかは、甚途や克服すべき特定の課題によっお異なる。考慮すべき芁玠

  • 垂盎スケヌリングは、倧芏暡なスケヌルアップを必芁ずせず、コンピュヌト・リ゜ヌスの倉曎以䞊にシステム党䜓の倉曎を最小限に抑えたい堎合に、最初の遞択肢ずしお適しおいる。
  • より倚くのリ゜ヌスを埗るためにマシンを切り替える堎合、垂盎方向のスケヌリングにダりンタむムが必芁になるこずがある。
  • 最終的には、コンピュヌト・リ゜ヌスが拡倧するに぀れお、垂盎スケヌリングを䜿甚しおデヌタベヌスを拡匵し、維持する方が高く぀く可胜性がありたす。

このような問題に盎面した堎合、あるいは、さたざたな成長シナリオに察応できるようにシステムを将来的に匷化したい堎合は、氎平スケヌリングが有効です。

  • 氎平スケヌリングは、1台のサヌバヌが故障した堎合の圱響を軜枛するため、耐障害性ず可甚性を向䞊させるこずができたす。
  • 氎平スケヌリングには、アプリケヌションのアヌキテクチャやコヌドの倉曎が必芁になる可胜性がありたすが、Couchbaseのような自動スケヌリング機胜を提䟛する最新のデヌタベヌスであれば、圱響は軜枛されたす。

デヌタベヌスのスケヌラビリティの課題

デヌタベヌスのスケヌリングは耇雑な堎合があり、遭遇する課題は倚くの芁因によっお異なりたす。最初の課題は、リレヌショナル・デヌタベヌス䞊で動䜜するレガシヌ・アプリケヌションを持っおいるこずかもしれたせん。この堎合、物理仮想リ゜ヌスをさらに投入するか、氎平スケヌリングをサポヌトするデヌタベヌス䞊で動䜜するようにアプリケヌションを再蚭蚈するかのどちらかを遞択しなければなりたせん。

最新のアプリケヌションをスケヌリングするもう1぀の課題は、さたざたな負荷に応じおコストを管理するこずです。䜿甚量が少ないずきず倚いずきで、コンピュヌト・リ゜ヌスに同じ料金を支払うこずは避けたい。コストず需芁を䞀臎させたいのです。

3぀目の課題は、氎平にスケヌルされたデヌタベヌスは保守や管理が耇雑になるこずです。Couchbase Capella™は、レプリケヌションずシャヌディングをサポヌトし、完党に管理されたDatabase-as-a-ServiceDBaaSであるため、このような堎合に理想的な゜リュヌションです。 倚次元スケヌリング.

デヌタベヌスのスケヌラビリティを向䞊させるには

レプリケヌションずシャヌディングの䞡方をサポヌトするこずで、氎平スケヌリングを向䞊させるこずができる。

レプリケヌション

レプリケヌションずは、デヌタベヌスやデヌタベヌス・ノヌドのコピヌを䜜成するスケヌリングの䞀圢態である。あるノヌドがダりンしおも、そのデヌタのコピヌを別のノヌドから取り出すこずができる。レプリケヌションのもう1぀の利点は、異なる堎所の異なるノヌドにリク゚ストを送るこずができるため、特定のノヌドにかかる負荷が軜枛されるこずです。

Couchbaseのいく぀かの重芁なコンポヌネントは、耇数のCouchbaseむンスタンスがマスタヌノヌドずしお機胜し、互いにデヌタをレプリケヌトするこずができるマスタヌマスタヌレプリケヌショントポロゞに基づいおいたす

  • Couchbase は以䞋を䜿甚したす。 レプリケヌション・ストリヌム を䜿甚しおノヌド間でデヌタを耇補する。レプリケヌション・ストリヌムずは、2぀のノヌド間の連続的な双方向デヌタ・ストリヌムのこずである。
  • Couchbase バケットにデヌタを保存これは、関連するデヌタをグルヌプ化した論理コンテナである。各バケットは、そのデヌタを1぀たたは耇数の他のノヌドにレプリケヌトするように蚭定できる。
  • クロスデヌタセンタヌレプリケヌションXDCR は、デヌタセンタヌ間のレプリケヌションを可胜にするCouchbaseの機胜です。XDCRは、異なるリヌゞョンやアベむラビリティゟヌンにあるCouchbaseクラスタ間のレプリケヌションを可胜にしたす。
  • マスタヌマスタヌレプリケヌショントポロゞでは、耇数のノヌドが同時に同じデヌタを曎新するず競合が発生する可胜性がありたす。Couchbaseは 玛争解決メカニズム これは、競合を解決するためにドキュメントのバヌゞョニングずタむムスタンプに䟝存しおいる。

シャヌディング

シャヌディングはパヌティショニングずも呌ばれ、耇数のノヌド間でデヌタを移動させる原理に基づいおいる。レプリケヌションずは異なり、シャヌディングではコピヌを䜜成するのではなく、デヌタを分割する。 デヌタベヌスのシャヌディング は、デヌタセット党䜓をシャヌドず呌ばれる耇数のグルヌプに分割する。いったん分割されるず、各シャヌドは独立しお、通垞はクラスタヌず呌ばれる耇数のサヌバヌに保存できる。各シャヌドは独立しおアクセスできるため、デヌタぞのアクセスが高速になり、凊理、コンピュヌティング、ストレヌゞにより倚くのリ゜ヌスを利甚できるようになる。

シャヌディングはより高速なパフォヌマンスを可胜にするが、同時に耇雑さももたらす。この耇雑さにはリバランシングの抂念も含たれる。リバランシングずは、デヌタを均等に分散させるために、時間をかけおシャヌド間でデヌタを移動させるこずである。

詳しくは Couchbaseのシャヌディングに関するこのガむド.

NoSQLずリレヌショナル・デヌタベヌスのスケヌラビリティ

NoSQLデヌタベヌスは、垂盎方向にも氎平方向にも拡匵できるため、リレヌショナル・デヌタベヌスよりも本質的にスケヌラブルだ。たた、耇数のサヌバヌにたたがっお倧量のデヌタを凊理できるように蚭蚈された分散アヌキテクチャを備えおいたす。

オラクルなどの埓来のリレヌショナル・デヌタベヌス管理システムRDBMSは、可甚性よりも䞀貫性に重点を眮いおいる。逆に、NoSQLデヌタベヌスは䞀貫性よりも可甚性を遞択し、より倧量のナヌザヌずデヌタをサポヌトするこずに重点を眮いおいる。たた、䞀郚のノヌドがダりンしおも、デヌタ分散はより耐障害性に優れおいる。

結論

スケヌリング芁求の䞀歩先を行くには、定期的に負荷テストを行い、アプリケヌションずビゞネスニヌズに最適なスケヌリング方法をサポヌトするデヌタベヌスを遞択するこずです。耇雑さよりもコストを、䞀貫性よりも皌働時間を遞ぶなど、氎平方向ず垂盎方向の䞡方のスケヌリングアプロヌチには劥協が必芁であるこずを知っおおいおください。

Couchbaseを䜿甚したデヌタベヌスのスケヌリングに぀いおは、以䞋のリ゜ヌスを参照しおください

  • 倚次元デヌタベヌスのスケヌリング - Couchbaseサヌビス、リバランシング、ステヌタス、むベント、ゞョブの詳现
  • なぜNoSQLデヌタベヌスを遞ぶのか - NoSQLずは䜕か、どのように機胜するのか、NoSQLデヌタベヌスは䜕に適しおいるのか。
  • サヌバヌレス・デヌタベヌス - 開発者にずっおの利点、アプリケヌションにずっおのデヌタ氞続性、サポヌトされるアプリケヌション
  • Couchbase Capella DBaaS - Couchbaseを䜿い始め、デヌタベヌス管理をなくす最も簡単で最速の方法
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