PolarDB は、Alibaba Cloud が開発した次世代のクラウドネイティブデータベースです。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を採用し、ソフトウェアとハードウェアを組み合わせて、秒単位のスケーラビリティ、高性能、大容量ストレージ、セキュリティを特徴とするデータベースサービスを提供します。PolarDB for PostgreSQL Enterprise Edition は、PostgreSQL 11、14、15、16、17 を含む複数のネイティブ PostgreSQL バージョンと 100% の互換性があります。クラウドネイティブ設計に基づき、商用データベースの安定性、信頼性、高性能、スケーラビリティと、オープンソースデータベースのシンプルさ、オープン性、迅速なイテレーションを兼ね備えています。
PolarDB for PostgreSQL Enterprise Edition の概要
PolarDB for PostgreSQL Enterprise Edition は、すべてのコンピュートノードが単一のデータコピーを共有する、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を採用しています。このサービスは、数分での構成スケーリング、秒単位での障害回復、グローバルなデータ整合性、無料のデータバックアップおよびディザスタリカバリサービスを提供します。
PolarDB for PostgreSQL Enterprise Edition のサービスアーキテクチャには、次の特徴があります：
1 つのプライマリノードと複数の読み取り専用ノード
PolarDB 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を含むマルチノードのクラスターアーキテクチャを採用しています。プライマリノードは読み書き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のみを処理します。プライマリノードと読み取り専用ノードは、アクティブ/アクティブフェールオーバーを使用して、データベースの高可用性を実現します。
読み書き分離は、PolarDB が追加費用なしでデフォルトで提供する、透過的で可用性が高く、適応性のある負荷分散機能です。クラスターエンドポイントは、SQL リクエストを PolarDB クラスターのノードに自動的に転送します。これにより、集約された高スループットで同時実行可能な SQL 処理が提供されます。
コンピューティングとストレージの分離
PolarDB は、パブリッククラウド環境におけるビジネスの成長によってもたらされるエラスティッククラスターのスケーリングに対する高い要求を満たすために、コンピューティングとストレージの分離設計を採用しています。
クラスターのコンピュートノード (データベースエンジンサーバー) はメタデータのみを保存します。データファイルと REDO ログは、リモートのストレージノード (データベースストレージサーバー) に保存されます。コンピュートノードは、REDO ログ関連のメタデータを同期するだけで済みます。この設計により、プライマリノードと読み取り専用ノード間のレプリケーションの遅延が大幅に削減されます。プライマリノードに障害が発生した場合、読み取り専用ノードを迅速に新しいプライマリノードに昇格させることができます。
高速相互接続
クラスターのコンピュート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ています。データは Remote Direct Memory Access (RDMA) ネットワークを介して転送されます。これにより、I/O パフォーマンスがボトルネックになることはありません。
共有分散ストレージ
複数のコンピュートノードが、それぞれ独自のコピーを保存するのではなく、単一のデータコピーを共有します。この設計により、ストレージコストが大幅に削減されます。新しい分散ブロックストレージと分散ファイルシステムに基づいて、ストレージ容量はオンラインでスムーズにスケールアウトできます。ストレージ容量は単一のデータベースサーバーに制限されず、数百テラバイトのデータを処理できます。
複数のデータレプリカと Parallel-RAFT プロトコル
ストレージノード上のデータは、データの信頼性を確保するために複数のレプリカに保存されます。データ整合性を確保するために Parallel-RAFT プロトコルが使用されます。
PolarDB for PostgreSQL Enterprise Edition を選ぶ理由
使いやすさ
PolarDB for PostgreSQL Enterprise Edition は PostgreSQL と完全な互換性があります。コードやアプリケーションをほとんど、あるいはまったく変更する必要がありません。
低コスト
コンピューティングとストレージの分離：複数のコンピュートノードがストレージを共有します。読み取り専用ノードを追加する場合、コンピュートノードの料金のみをお支払いいただきます。これにより、スケールアウトコストが大幅に削減されます。
サーバーレスストレージ：ストレージスペースを手動で構成する必要はありません。ストレージはデータ量に基づいて自動的にスケーリングします。お支払いいただくのは、使用したストレージ容量の料金のみです。
卓越したパフォーマンス
深く最適化されたデータベースカーネル、物理レプリケーション、高速 RDMA ネットワーク、分散共有ストレージにより、パフォーマンスが大幅に向上します。
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が含まれます。これにより、高同時実行シナリオのパフォーマンス要件を満たし、特に読み取り集中型のワークロードに適しています。
1 つのプライマリノード、複数の読み取り専用ノード、および共有ストレージを持つクラスターでは、データを一度変更するだけで、すべてのノードに変更が適用されます。
オンライントランザクション処理 (OLTP) のパフォーマンスが大幅に向上します。このサービスは、毎秒 50 万以上の読み取りリクエストと毎秒 15 万以上の書き込みリクエストをサポートします。
数百テラバイトのデータに対応する大容量ストレージ
分散ブロックストレージの設計とファイルシステムにより、単一ノードの仕様に制限されることなく、ストレージ容量を簡単にスケールアウトできます。単一のクラスターは、デフォルトで最大 500 TB のストレージスペースをサポートします。
PolarStore (PSL4/PSL5) はペタバイトレベルのストレージをサポートします。この要件がある場合は、お問い合わせいただき、リソースを予約してください。
高可用性、信頼性、およびデータセキュリティ
分散共有ストレージの設計により、プライマリノードからの非同期レプリケーションによって引き起こされる可能性のあるレプリカ上のデータ不整合を防ぎます。これにより、データベースクラスター内の単一障害点が発生した場合でもデータ損失がゼロになります。
マルチゾーンアーキテクチャは、複数のゾーンにデータを複製することで、データベースのディザスタリカバリとバックアップを提供します。
クラスターエンドポイントは、ログシーケンス番号 (LSN) を使用して、データ読み取り時のグローバルな整合性を確保します。これにより、プライマリノードと読み取り専用ノード間のレプリケーションの遅延による不整合が回避されます。
バイナリログベースの論理レプリケーションの代わりに、REDO ベースの物理レプリケーションを使用して、プライマリ-レプリカ間のレプリケーションの効率と安定性を向上させます。大きなテーブルへのインデックスやフィールドの追加などのデータ定義言語 (DDL) 操作でも、レプリケーションの遅延は発生しません。
ホワイトリスト、VPC ネットワーク、複数レプリカのデータストレージなどの包括的なセキュリティ対策により、データベースのアクセス、ストレージ、管理のあらゆる側面でセキュリティが提供されます。
ビジネスの成長に対応する迅速な弾力性
5 分で構成をスケールアップまたはスケールダウンできます。
コンテナ仮想化と分散共有ブロックストレージ技術により、データベースサーバーの CPU とメモリを迅速にスケーリングできます。
5 分でノードを追加または削除できます。
ノードを動的に追加または削除して、パフォーマンスを向上させたり、コストを節約したりできます。クラスターエンドポイントは基盤となる変更をマスクするため、アプリケーションはノードの追加や削除を認識しません。
ロックフリーバックアップ
基盤となる分散ストレージのスナップショット技術により、テラバイト単位のデータを持つデータベースを数分でバックアップできます。バックアッププロセス全体でロックは不要なため、効率が向上し、パフォーマンスへの影響が少なくなります。
PolarDB for PostgreSQL Enterprise Edition の使用方法
次の方法を使用して、ご利用の PolarDB for PostgreSQL Enterprise Edition クラスターを管理できます。クラスター、データベース、およびアカウントを作成できます。
コンソール：簡単な操作のためのグラフィカルな Web インターフェイスを提供します。
コマンドラインインターフェイス (CLI)：コンソールで利用可能なすべての操作を実行できます。
SDK：コンソールで利用可能なすべての操作を実行できます。
API：すべてのコンソール操作は API を通じても利用可能です。
PolarDB for PostgreSQL Enterprise Edition クラスターを作成した後、次のいずれかの方法でクラスターに接続できます：
DMS: DMS を使用して PolarDB クラスターに接続することで、Web インターフェイスでデータベース開発を実行できます。
クライアント：pgAdmin などの汎用データベースクライアントツールを使用して、ご利用の PolarDB クラスターに接続できます。