シャーディング モデル

適用対象: Azure Cosmos DB for PostgreSQL (PostgreSQL の Citus データベース拡張機能を利用)

シャーディングは、複数のサーバーまたはノード間でデータを水平方向にパーティション分割するために、データベース システムと分散コンピューティングで使用される手法です。 これには、大規模なデータベースまたはデータセットをシャードと呼ばれる、より管理しやすい小さな部分に分割する必要があります。 シャードにはデータのサブセットが含まれており、シャードはまとめて完全なデータセットを形成します。

Azure Cosmos DB for PostgreSQL には、行ベースとスキーマベースの 2 種類のデータ シャーディングが用意されています。 各オプションには独自のシャーディング トレードオフが付属しているため、アプリケーションの要件に最も合ったアプローチを選択できます。

行ベースのシャーディング

Azure Cosmos DB for PostgreSQL シャード テーブルの従来の方法は、単一データベースの共有スキーマ モデルであり、行ベースのシャーディングとも呼ばれ、テナントは同じテーブル内の行として共存します。 テナントは、テーブルを水平方向に分割できるディストリビューション列を定義することによって決定されます。

行ベースは、シャーディングの最もハードウェア効率の高い方法です。 テナントは高密度にパックされ、クラスター内のノード間で分散されます。 ただし、この方法では、スキーマ内のすべてのテーブルにディストリビューション列があること、アプリケーション内のすべてのクエリでそれによってフィルター処理を行うことを確認する必要があります。 行ベースのシャーディングは、IoT ワークロードに優れ、ハードウェアの使用から最大限のマージンを実現します。

メリット:

• 最も高いパフォーマンス
• ノードあたりの最適なテナント密度

欠点:

• スキーマの変更が必要
• アプリケーション クエリの変更が必要
• すべてのテナントが同じスキーマを共有する必要がある

スキーマ ベースのシャーディング

Azure Cosmos DB for PostgreSQL の Citus 12.0 で使用できるスキーマ ベースのシャーディングは、共有データベースであり、個別のスキーマ モデルです。スキーマはデータベース内の論理シャードになります。 マルチテナント アプリでは、テナントごとのスキーマを使用して、テナント ディメンションに沿って簡単にシャード化できます。 クエリの変更は必要なく、テナントを切り替えるときに適切な search_path を設定するため少しだけアプリケーションを変更する必要があります。 スキーマベースのシャーディングは、マイクロサービスや、行ベースのシャーディングのオンボードに必要な変更を受けることができないアプリケーションをデプロイする ISV に最適なソリューションです。

メリット:

• テナントには異種スキーマを含めることができる
• スキーマを変更する必要がない
• アプリケーション クエリを変更する必要がない
• スキーマベースのシャーディング SQL の互換性は、行ベースのシャーディングと比較して優れている

欠点:

• ノードあたりのテナント数が、行ベースのシャーディングと比較して少ない

シャーディングのトレードオフ