Когда большие веб-сайты медленно загружаются, в этом часто виноваты плохо оптимизированные базы данных. Организация — это половина успеха, и это касается всех цифровых вещей. По мере роста баз данных использование подходящей системы управления базами данных (сокращенно СУБД), такой как MySQL, становится необходимым. СУБД позволяет легко обрабатывать, сохранять и долго хранить большие объемы данных.
В MySQL важную роль в хранении данных играет InnoDB. Это подсистема хранения данных, и в последние годы она стала одним из самых популярных вариантов благодаря высокой производительности и надежности по сравнению с другими механизмами хранения данных. Давайте рассмотрим InnoDB более подробно. Есть ли у нее какие-либо недостатки? Чем она отличается от механизма хранения данных MyISAM?
Что такое InnoDB?
InnoDB превратилась из подсистемы хранения данных в универсальный механизм хранения данных для MySQL. Благодаря сочетанию высокой производительности и надежности, начиная с версии 5.6, он стал использоваться по умолчанию.
MySQL имеет открытый исходный код и может использоваться с различными механизмами хранения, поэтому это очень гибкое решение для веб-хостинга. Помимо InnoDB и его официального предшественника MyISAM, доступны и другие движки, такие как BerkeleyDB, CSV, NDB и Federated Engine.
MySQL — это так называемая система управления базами данных (СУБД). СУБД — это инструмент, который позволяет хранить, индексировать и извлекать данные в таблице. MySQL может обрабатывать большие объемы чтения и записи (например, для веб-сайтов и приложений), а также ситуации, когда требуются возможности обработки данных без транзакций. InnoDB предоставляет MySQL механизм хранения данных, необходимый для выполнения этих функций, который работает как модуль, легко интегрируемый в программное обеспечение. Однако именно MySQL определяет, как данные сохраняются в базе данных.
Базы данных состоят из нескольких таблиц, каждая из которых при настройке назначается определенному механизму хранения данных, например InnoDB.
Большинство механизмов хранения данных либо хранят данные на диске, либо держат их в оперативной памяти для быстрого доступа. InnoDB реализует изолированные транзакции, что означает, что данные записываются на соответствующий носитель только после завершения конкретной транзакции. Это гарантирует, что незавершенные изменения не будут сохранены в базе данных.
Транзакции — это пакеты данных, состоящие из набора связанных операций, которые рассматриваются как единое целое. Если какая-либо одна операция не может быть завершена, вся транзакция завершается неудачно. Чтобы решить проблему, необходимо исправить неудачную операцию и откатить все предыдущие операции. Это занимает больше времени, чем одна операция, но является единственным способом обеспечить согласованность базы данных.
Зачем использовать InnoDB в MySQL?
Каждая таблица InnoDB упорядочивает данные на диске, чтобы оптимизировать запросы с первичным ключом. Это делает доступ немного медленнее, но в то же время гораздо более безопасным. Выборка данных происходит относительно быстрее, но вставка и обновление занимают больше времени. Таким образом, InnoDB лучше всего подходит для больших баз данных и, в частности, для тех, которые содержат много реляционных данных.
Как упоминалось выше, в InnoDB все данные в транзакции рассматриваются как единое целое. Следовательно, если некоторые данные будут удалены, InnoDB автоматически удалит и все ссылающиеся данные. Это значительно облегчает пользователям поддержание ссылочной целостности базы данных. Однако ссылочную целостность можно поддерживать только в том случае, если она определена заранее. Тот же принцип можно использовать для блокировки доступа на запись к записям данных.
Структура таблиц InnoDB сохраняется в файлах FRM, пользовательские данные и индексы — в табличном пространстве, которое связано с базой данных. Табличное пространство может содержать один или несколько файлов. Здесь также применяется ссылочная целостность. Табличное пространство может быть сконфигурировано в нескольких каталогах, но это должно быть установлено в самом начале и не может быть изменено позднее. Работу с таблицами InnoDB можно сравнить с разбивкой жесткого диска на разделы — изменение конфигурации впоследствии может привести к потере данных.
Одним из наиболее известных примеров использования InnoDB является MediaWiki, программное обеспечение, на котором работает Википедия и другие сайты.
Наличие подходящей системы баз данных является одним из ключевых факторов, обеспечивающих нормальную работу вашего веб-приложения. Решения IONOS для веб-хостинга предоставляют мощные возможности работы с базами данных в индивидуальном пакете с веб-пространством, памятью и собственным доменом.
Каковы преимущества и недостатки использования InnoDB в MySQL?
InnoDB является более новым и современным, чем другие механизмы хранения данных MySQL. Однако он также более сложен и требует более мощной среды баз данных. Несмотря на это, операторы веб-сайтов все больше полагаются на возможности (транзакции, внешние ключи), предоставляемые комбинацией InnoDB/MySQL, поскольку сами веб-приложения становятся все более сложными. Все процессы на сайте зависят от чтения содержимого базы данных. InnoDB может замедлить время отклика, например, при обновлении или добавлении статей. С другой стороны, критическая часть — доставка нового контента посетителям сайта — происходит гораздо быстрее.
При использовании для стандартного современного веб-сайта плюсы и минусы InnoDB уравновешивают друг друга. Однако для сайтов электронной коммерции ограничения InnoDB быстро становятся очевидными. Например, системы онлайн-бронирования очень требовательны к записи. В этом случае механизм блокировки записи InnoDB означает, что этот механизм хранения данных — не лучший выбор. Вместо него следует использовать таблицы, которые лучше справляются с записью, например, MyISAM.
Самым важным моментом при использовании MySQL с InnoDB является то, что неправильные изменения в базе данных могут сделать весь сайт непригодным для использования. Поэтому перед внесением любых изменений необходимо создать резервную копию существующей базы данных. Именно поэтому InnoDB использует протокол транзакций, который поддерживает автоматическое восстановление в случае ошибки.
В чем разница между InnoDB и MyISAM?
Начиная с версии 5, MySQL поддерживает более десяти различных механизмов хранения данных. Самым известным из них является MyISAM. MyISAM хранит данные из отдельных таблиц в двух файлах: файле данных и индексном файле. ISAM расшифровывается как Indexed Sequential Access Method. Другими словами, записи хранятся последовательно, и только один пользователь или приложение имеет право записи в любой момент времени — хотя несколько пользователей могут читать таблицу одновременно. Если требуется быстрое чтение множества небольших пакетов данных многими пользователями одновременно, MyISAM не может превзойти эту систему.
InnoDB совместима с ACID (ACID: Atomicity, Consistency, Isolation and Durability). Все транзакции выполняются изолированно, но любое количество приложений может записывать данные в таблицу одновременно. С точки зрения запросов данных (SELECT), InnoDB является явным победителем, но когда дело доходит до записи данных в базу данных (INSERT и UPDATE), MyISAM оказывается несколько быстрее. Однако более низкая скорость InnoDB с лихвой компенсируется ее протоколом транзакций. В MyISAM нет механизма автоматического восстановления после сбоев, поэтому важно создавать резервные копии перед внесением изменений.
Механизм хранения данных InnoDB превосходен, если вы имеете дело с особенно большими или сложными проектами или наборами данных, но он не всегда лучше своего предшественника, MyISAM. Для небольших приложений и баз данных MyISAM предлагает гораздо более высокую производительность. И на самом деле, вам не обязательно выбирать между ними. При необходимости оба механизма хранения данных можно использовать бок о бок в одной базе данных.