【完全解説】マスターマスター vs マスタースレーブ:データベースアーキテクチャの選び方

2024-04-02

マスターマスターとマスタースレーブデータベースアーキテクチャの比較

データベースアーキテクチャには、主に2つの種類があります。

  • マスターマスター: すべてのノードが読み書き可能で、データの更新を処理できます。
  • マスタースレーブ: 1つのマスターノードと複数のスレーブノードで構成されます。マスターノードのみがデータの更新を処理し、スレーブノードは読み取り専用です。

それぞれの特徴、利点、欠点、そして適切なユースケースについて比較します。

マスターマスターアーキテクチャ

特徴

  • すべてのノードが読み書き可能
  • データ更新の負荷分散
  • 高可用性: 1つのノードが故障しても、他のノードが処理を継続
  • スケーラビリティ: ノードを追加することで、処理能力を向上

利点

  • 高いパフォーマンスと可用性
  • スケーラビリティ
  • データ損失のリスク軽減

欠点

  • データの整合性確保のための複雑な処理が必要
  • 複雑な設定と管理

適切なユースケース

  • 高いパフォーマンスと可用性が求められるアプリケーション
  • データ更新が頻繁に行われるアプリケーション
  • スケーラビリティが重要なアプリケーション
  • 1つのマスターノードと複数のスレーブノード
  • マスターノードのみがデータ更新
  • スレーブノードは読み取り専用
  • 読み込み負荷の分散
  • シンプルな設定と管理
  • 読み込みパフォーマンスの向上
  • マスターノードに障害が発生すると、読み書き処理が停止
  • 読み込みが多いアプリケーション
  • コストを抑えたい場合

マスターマスターとマスタースレーブアーキテクチャにはそれぞれ利点と欠点があり、適切なユースケースは異なります。

  • 高いパフォーマンスと可用性、スケーラビリティが求められる場合は、マスターマスターアーキテクチャが適しています。
  • シンプルな設定と管理、読み込みパフォーマンスの向上、コスト削減が求められる場合は、マスタースレーブアーキテクチャが適しています。

具体的なユースケースや要件に合わせて、最適なアーキテクチャを選択することが重要です。




マスターマスターアーキテクチャ

# 複数のノードに接続
nodes = ["node1", "node2", "node3"]

# データ更新
for node in nodes:
    # 接続
    connection = create_connection(node)
    
    # データ更新
    update_data(connection)
    
    # 接続を閉じる
    connection.close()

# データ読み取り
for node in nodes:
    # 接続
    connection = create_connection(node)
    
    # データ読み取り
    data = read_data(connection)
    
    # 接続を閉じる
    connection.close()

マスタースレーブアーキテクチャ

# マスターノードへの接続
master_connection = create_connection("master")

# データ更新
update_data(master_connection)

# スレーブノードへの接続
for node in ["slave1", "slave2"]:
    # 接続
    connection = create_connection(node)
    
    # データ読み取り
    data = read_data(connection)
    
    # 接続を閉じる
    connection.close()



マスターマスターとマスタースレーブデータベースアーキテクチャの比較 (詳細版)

マスターマスターアーキテクチャ

  • データ更新の負荷分散: 複数のノードで更新処理を分担することで、処理速度を向上できます。
  • データの整合性確保: 複数のノード間でデータの整合性を維持する必要があります。

データの整合性確保方法

  • 同期レプリケーション: データ更新をすべてのノードに即座に反映
  • コンフリクト解決: 複数のノードで同時にデータ更新が発生した場合の競合を解決する仕組み
  • 金融取引システム
  • オンラインゲーム
  • ソーシャルメディア

マスタースレーブアーキテクチャ

詳細な特徴

  • データ損失のリスク軽減: マスターノードが故障しても、スレーブノードからデータを取り出すことができます。
  • ウェブサイト
  • コンテンツ管理システム
  • データ分析
  • マスターマスターアーキテクチャとマスタースレーブアーキテクチャの組み合わせ
  • 一部のノードは読み書き可能、他のノードは読み取り専用

分散データベース

  • データを複数のノードに分散して保存
  • 高いスケーラビリティと可用性

シャード化

  • データ量の増加に対応

マスターマスターとマスタースレーブアーキテクチャにはそれぞれ利点と欠点があり、適切なユースケースは異なります。具体的なユースケースや要件に合わせて、最適なアーキテクチャを選択することが重要です。


database


データベース結合の落とし穴:パフォーマンスを悪化させる原因と解決策

I/O 操作の増加:結合操作には、結合する各テーブルからデータを読み込む必要があるため、I/O 操作が増加します。特に、結合するテーブルが大きい場合や、結合条件が複雑な場合は、I/O 操作が大幅に増加する可能性があります。CPU 使用量の増加:...


データベースの整合性を守る Boyce-Codd 正規形 (BCNF) とは?

BCNF は、以下の条件を満たす関係 (テーブル) を指します。すべての属性が主キーに部分的にまたは完全に決定される。推移的依存関係が存在しない。主キー は、関係内のレコードを一意に識別する属性の集合です。部分的に決定される とは、主キーの一部によって属性が決定されることを意味します。推移的依存関係 とは、ある属性 A が属性 B を決定し、属性 B が属性 C を決定する場合、A が C を決定する関係を指します。...


SQL Server でのブール値列の最適な命名:理解しやすさ、保守性、そして全体的な品質を向上させる

理解しやすさ: わかりやすい名前は、データベースの構造と各列の役割を素早く理解するのに役立ちます。保守性: 適切な命名規則により、コードの変更やメンテナンスが容易になり、エラーのリスクが軽減されます。一貫性: データベース全体で一貫した命名規則を使用することで、可読性と保守性が向上します。...


MongoDBでCAP定理を理解する:リアルタイムデータと高可用性を両立させる

一貫性: システム内の全てのノードが常に最新の状態のデータにアクセスできること。可用性: システムが常にリクエストに対して応答できること。耐分断性: ネットワークの分割やノードの障害が発生しても、システム全体が動作し続けること。MongoDBは、CP型データベースに分類されます。CP型データベースは、一貫性 (C) と 耐分断性 (P) を優先し、可用性 (A) を犠牲にするものです。具体的には、以下の特徴を持ちます。...


CREATE DATABASE行でmysqldumpバックアップを強化:利点と使用方法

CREATE DATABASE 行は、バックアップファイルの冒頭に含まれるオプションです。この行は、バックアップを復元する際に、データベースが存在しない場合は作成するように指示します。CREATE DATABASE 行を使用する利点バックアップを異なる MySQL サーバに復元する際に便利です。...