従来の MySQL データベースは、ビジネスの急速な成長や高い同時実行、膨大なストレージ需要に伴うパフォーマンス、拡張性、コストの課題に直面しがちです。PolarDB for MySQL Enterprise Edition は、コンピューティングとストレージの分離アーキテクチャと共有分散ストレージをを採用した、クラウドネイティブのハイブリッドトランザクション/分析処理 (HTAP) データベースです。この設計により、MySQL との 100% 互換性を維持しつつ、高い弾力性、優れたパフォーマンス、大幅なコスト削減を実現し、大規模なビジネスシナリオに対応します。
仕組み
PolarDB は、商用データベースの安定性・信頼性・高性能・高いスケーラビリティに、オープンソースのクラウドデータベースが持つシンプルさ・オープン性・迅速なイテレーションを組み合わせたクラウドネイティブデータベースです。製品アーキテクチャは次のとおりです。
PolarDB for MySQL のアーキテクチャには、次の主要な特徴があります。
コンピューティングとストレージの分離
データベースの計算ノードとストレージノードは分離して配置され、クラウドコンピューティング環境での弾力的なスケーリングをサポートします。計算ノードはメタデータのみを保存し、SQL リクエストを処理します。一方、データファイルと Redo ログはリモートの分散ストレージノードに保存されます。このアーキテクチャにより、コンピューティングリソースとストレージリソースを独立かつ迅速にスケールできます。
共有分散ストレージ
クラスター内のすべての計算ノード (1 つのプライマリノードと複数の読み取り専用ノード) は、データの単一のコピーを共有します。読み取り専用ノードを追加する際、データ複製が不要になるため、コンピューティングリソースの費用のみで済み、時間とコストを削減できます。ストレージ容量はデータ量に応じてオンラインで自動的かつシームレスに拡張され、ペタバイト規模のデータをサポートします。
シングルプライマリ＋マルチレプリカ
Cluster Edition のクラスターには、1 つのプライマリノードと最大 15 の読み取り専用ノードで構成されます。プライマリノードは書き込みリクエストを処理し、読み取り専用ノードは読み取りリクエストを処理します。組み込みの読み書き分離メカニズムにより、SQL リクエストは適切なノードへ自動的に転送されます。これにより、高い同時実行処理能力が提供されます。
データ整合性と高可用性
データ信頼性: ストレージノード上のデータは複数のレプリカに保存され、Parallel-Raft プロトコルによって強い整合性が保証されます。
フェールオーバー: プライマリノードと読み取り専用ノードは、アクティブ/アクティブの高可用性メカニズムを採用しています。プライマリノードに障害が発生した場合、システムは 10 秒未満 (RTO < 10s) で自動的に読み取り専用ノードへフェールオーバーし、データ損失ゼロ (RPO=0) で迅速にサービスを復旧します。
高速ネットワーク相互接続
計算ノードとストレージノードは高速ネットワークを介して相互接続され、Remote Direct Memory Access (RDMA) プロトコルを使用します。これにより、I/O レイテンシーとパフォーマンスのボトルネックを削減します。
主な機能
強化された MySQL 互換性
PolarDB for MySQL は、ネイティブの MySQL および Alibaba Cloud ApsaraDB RDS for MySQL と 100% 互換です。既存の MySQL データベースを、アプリケーションのコードや設定を変更することなく PolarDB for MySQL に移行できます。
シングルライター/マルチリーダーまたはマルチライター/マルチリーダーの構成、共有ストレージ、最大 60 億行のテーブルでの安定したパフォーマンス、DDL 操作の秒単位実行、プライマリ/レプリカ間のシームレスな切り替え、Flashback Query といった高付加価値機能機能も提供します。
ネイティブ HTAP
ETL を必要とせずに、同一のデータセット上でトランザクション処理とリアルタイム分析の両方をサポートします。
複数プライマリノードでの書き込み
Multi-master Cluster (Limitless) Edition では、すべてのノードが読み取りおよび書き込みリクエストを処理できます。ノードを追加するだけで書き込みスループットは線形にスケールします。ノードの切り替えは 5～10 秒で完了し、進行中のトランザクションは中断されません。
グローバルなアクティブ/アクティブとジオディザスタリカバリ
クロスリージョンデプロイにより、リージョン間のディザスタリカバリをサポートします。リカバリー用クラスターは通常運用時に読み取りと書き込みトラフィックを処理でき、リソース使用率を向上させます。クラスター間のデータ同期レイテンシーは 2 秒未満で、分単位のフェールオーバーに対応します。
ロックフリーバックアップ
分散ストレージのスナップショット技術の活用により、テーブルをロックすることなく、テラバイト規模のデータを数分でバックアップでき、業務への影響が最小限に抑えられます。
セキュリティ
IP 許可リスト、Virtual Private Cloud (VPC) を使用したネットワーク分離、SSL で暗号化されたデータリンクなど、データのアクセス、ストレージ、管理を保護する多層なセキュリティ対策を提供します。
ユースケース
需要変動への柔軟な対応とオンデマンドでのコスト削減
E コマースのプロモーションやオンライン講座の開講など、トラフィックのピークと谷が顕著なシナリオでは、従来のデータベースソリューションはピーク負荷に合わせてプロビジョニングする必要があり、高コストにつながることがよくあります。
推奨ソリューション：PolarDB のサーバーレス機能を活用し、秒単位の動的スケーリングと、数分単位でのノードの追加・削除を行います。実際のワークロードに合わせてコンピューティングリソースを自動または手動で調整できます。ストレージ容量は従量課金制で、手動設定なしに自動的にスケールするため、ストレージコストの最適化に役立ちます。
秒単位のフェールオーバーでシステムの安定性を確保
金融、官公庁、基幹エンタープライズ ERP などのシステムは高い事業継続性が求められ、単一障害点によるサービス中断やデータ損失は許容できません。
推奨ソリューション：PolarDB Cluster Edition を使用し、少なくとも 1 つの読み取り専用ノードを構成します。共有ストレージと、ゾーンをまたがる複数データコピーによるレプリケーションに基づいて構築されたこのアーキテクチャは、プライマリノードに障害が発生した場合でも、10 秒未満の RTO とデータ損失ゼロ (RPO=0) での自動フェールオーバーを保証します。ジオディザスタリカバリが必要なシナリオでは、グローバルデータベースネットワーク (GDN) を使用して、リージョン障害発生時に分単位のフェールオーバーを実現できます。
コード変更ゼロで MySQL を最新化
ビジネスの成長に伴い、従来の MySQL を基盤とするシステムは、パフォーマンスのボトルネックや拡張の困難に直面する可能性があります。
推奨ソリューション：既存の MySQL データベースを PolarDB に移行します。PolarDB は MySQL 5.6、5.7、および 8.0 と 100% 互換であるため、ほとんどのアプリケーションはコード変更なしでスムーズに移行できます。移行後、高速な RDMA ネットワークと分散共有ストレージにより、アプリケーションはオープンソースの MySQL と比較して大幅なパフォーマンス向上が得られます。さらに、ロックフリーバックアップなどの機能を使用すると、オンラインサービスに影響を与えることなく、テラバイト規模のデータのバックアップを数分で完了できます。
リアルタイム分析で動的レポートを生成
企業は、運用上の意思決定をサポートするために業務データのリアルタイム分析を必要とすることがよくありますが、従来の「トランザクションデータベース + 分析データベース」アーキテクチャは、データ同期の遅延や高いメンテナンスコストに悩まされます。
推奨ソリューション：PolarDB のネイティブ HTAP 機能を活用します。同一クラスター内で、トランザクション用にプライマリノードを、分析用に読み取り専用ノードを使用することで、読み書き分離を実現できます。データは書き込み後すぐに分析に利用できるため、ETL が不要になり、分析ワークロードがトランザクションのパフォーマンスに干渉することなくリアルタイム分析が可能になります。
エディション
PolarDB for MySQL Enterprise Edition は、特定のユースケース要件を満たすために、さまざまなエディションを提供しています。詳細については、「エディション」をご参照ください。
製品シリーズ | 書き込みノード | ユースケース |
Cluster Edition | 単一のプライマリノード | 高可用性と読み取りスケーリングを提供する、汎用的な読み取り集約型シナリオに最適です。 |
Multi-master Cluster | 複数の書き込みノード | 書き込み集約型シナリオ向けに設計されています。すべてのノードが読み取りと書き込みリクエストを処理し、書き込みパフォーマンスが線形にスケールします。 |
課金
PolarDB の課金は、計算ノード、ストレージ容量、およびバックアップストレージの料金で構成され、コストを最適化するように設計されています。
コンピューティング費用
ノード仕様と使用期間に基づいて課金されます。ノードの追加や削除、一時的なスペックアップまたはスペックダウンを数分で行えます。
読み取り専用ノードを追加する場合、ストレージが共有されているため、コンピューティング費用のみをお支払いいただきます。
ストレージ費用
PSL4/PSL5 ストレージは、実際のデータ量に基づいて自動的にスケールし、従量課金制で課金されるため、事前の容量計画は不要です。
PSL4 ストレージは smart-SSD をサポートしており、パフォーマンスを低下させることなくストレージコストを約 40% 削減できます。
課金の詳細については、「プロダクト課金」をご参照ください。
PolarDB のクイックスタート
PolarDB for MySQL クラスターの管理 (クラスター、データベース、アカウントの作成など) は、以下の方法で行えます。
コンソール：操作しやすいグラフィカルな Web インターフェイスを提供します。
CLI：コンソールで利用可能なすべての操作を CLI でも実行できます。
SDK: コンソールで利用可能なすべての操作を SDK でも実行できます。
API: コンソールで利用可能なすべての操作を API でも実行できます。
PolarDB for MySQL クラスターを作成した後、以下の方法で接続できます。
DMS：DMS を使用して PolarDB クラスターに接続し、Web ベースのインターフェイスでデータベース開発タスクを実行します。
クライアント：Navicat や MySQL Workbench など、一般的なデータベースクライアントツールを使用して PolarDB for MySQL クラスターに接続します。