Séparation du stockage des données et du calcul : comparaison entre MySQL et TiDB

Séparation du stockage des données et de l'informatique : comparaison entre MySQL et TiDB

Introduction :
Dans le domaine du stockage de données et de l'informatique, les systèmes de bases de données traditionnels associent souvent le stockage et l'informatique, ce qui entraîne une faible efficacité du traitement des données et une faible utilisation des ressources. Afin de résoudre ce problème, un système de base de données distribuée, TiDB, a vu le jour. Cet article comparera MySQL et TiDB en termes d'architecture de stockage, de modèle de données, de caractéristiques distribuées et de performances.

1. Comparaison de l'architecture de stockage
MySQL est une base de données relationnelle traditionnelle qui utilise une architecture de réplication maître-esclave. Plus précisément, les données sont écrites via le nœud maître, puis lues via le nœud esclave. Cette architecture présente certains avantages en matière de séparation lecture-écriture et d'équilibrage de charge, mais elle est sujette à des goulots d'étranglement en termes de performances lorsqu'elle est confrontée à des volumes de données à grande échelle et à des scénarios de concurrence élevée.

En revanche, TiDB adopte une architecture de stockage distribuée, qui peut stocker les données de manière dispersée sur différents nœuds pour obtenir une meilleure expansion horizontale. Les données dans TiDB sont stockées sous forme de régions, et chaque région est responsable du stockage d'une donnée. Cette conception améliore non seulement la vitesse de lecture des données, mais réduit également efficacement les conflits de verrouillage pendant l'écriture, améliorant ainsi considérablement les performances d'écriture du système.

2. Comparaison des modèles de données
MySQL est une base de données relationnelle basée sur des tables qui utilise le langage SQL pour les opérations sur les données. Dans MySQL, les utilisateurs doivent définir la structure de la table à l'avance et exploiter les données via des instructions SQL. Ce modèle est très convivial pour les développeurs habitués aux bases de données relationnelles, mais face à des associations de données et des requêtes complexes, il nécessite d'écrire de nombreuses instructions SQL et la charge de travail est importante.

TiDB utilise un modèle de données distribué similaire à Google Spanner, qui organise les données en tables distribuées. Ce type de table peut être interrogé et exploité sur plusieurs nœuds et peut facilement gérer des associations de données complexes et une logique de requête. De plus, TiDB prend également en charge les transactions distribuées, ce qui peut garantir la cohérence et la fiabilité des données.

3. Comparaison des fonctionnalités distribuées
MySQL utilise généralement la réplication maître-esclave pour la synchronisation des données en termes de distribution. Dans cette architecture, le nœud maître est responsable de l'écriture des données et le nœud esclave est responsable de la lecture des données. Bien que cette méthode améliore les performances de lecture et d’écriture, des problèmes de cohérence et de latence des données subsistent. De plus, lorsque le nœud maître tombe en panne, le nœud esclave doit être basculé manuellement vers le nœud maître, ce qui peut facilement provoquer une interruption du service.

TiDB utilise l'algorithme de cohérence distribuée dans le principe CAP pour garantir la cohérence et la disponibilité des données. TiDB utilise l'algorithme Raft pour mettre en œuvre la soumission de transactions distribuées et la synchronisation des données, et peut automatiquement remplacer les nœuds défaillants par de nouveaux nœuds pour garantir la disponibilité du service.

4. Comparaison des performances
Nous utilisons un exemple de code simple pour comparer les différences de performances entre MySQL et TiDB.

Exemple de code 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()

Exemple de code 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()

En utilisant le même matériel et le même volume de données, nous avons comparé les performances des requêtes de MySQL et TiDB. Les résultats montrent que la vitesse de requête de TiDB est environ deux fois supérieure à celle de MySQL. Cela est dû aux avantages apportés par l'architecture de séparation du stockage et du calcul de TiDB et ses caractéristiques distribuées.

Conclusion : 
Grâce à la comparaison ci-dessus, nous pouvons conclure que MySQL et TiDB présentent des différences évidentes en termes d'architecture de stockage, de modèle de données, de caractéristiques distribuées et de performances. Pour les données à grande échelle et les scénarios à forte concurrence, TiDB offre une meilleure évolutivité horizontale et des performances plus élevées. Pour les données à petite échelle et les scénarios de faible concurrence, MySQL reste un choix fiable. Dans les applications pratiques, les développeurs doivent choisir un système de base de données approprié en fonction de besoins et de scénarios spécifiques.

Références :

1. "Documentation TiDB." https://docs.pingcap.com/tidb/stable
2. "Documentation MySQL."

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!