Что такое база данных MariaDB

Системы управления базами данных (СУБД) играют важную роль в хранении и обработке информации в современном мире информационных технологий. Одной из ключевых СУБД, которая заслуживает внимания разработчиков и организаций, является MariaDB. MariaDB — это ответвление от MySQL, одной из самых популярных и широко используемых СУБД в мире.

В данной статье мы рассмотрим MariaDB, ее особенности, преимущества и область применения, а также сравним ее с MySQL, чтобы помочь вам принять информированное решение о выборе подходящей СУБД для ваших потребностей.

Общие сведения

Эта СУБД является производной от системы управления БД MySQL и разрабатывается сообществом с использованием лицензии GNU GPL. Компания MariaDB Corporation Ab и фонд MariaDB Foundation ответственны за разработку и поддержку этой системы.

Создание MariaDB было мотивировано необходимостью предоставления свободного и открытого варианта СУБД, в ответ на политику лицензирования MySQL компанией Oracle. Основателями проекта стали оригинальные разработчики MySQL.

Лицензионная модель этой СУБД требует, чтобы участники, желающие внести свой вклад в основную ветку СУБД, передавали свои авторские права MariaDB Foundation для обеспечения соблюдения лицензии и возможности внесения критических исправлений в MySQL.

MariaDB стремится обеспечивать высокую совместимость с MySQL, предоставляя точное соответствие API и командам MySQL. Она также включает в себя подсистему хранения данных XtraDB, которая может заменить InnoDB как основную подсистему хранения. В MariaDB также присутствуют подсистемы Aria, PBXT и FederateX.

Микаэль Видениус, автор оригинальной версии MySQL и основатель компании Monty Program AB, является ведущим разработчиком этой СУБД. Название MariaDB было выбрано в честь его младшей дочери Марии, аналогично тому, как MySQL получила свое имя в честь другой его дочери — Мю.

Краткая история разработки

Система управления БД (СУБД) MySQL была создана шведской компанией «MySQL AB» в 1995 году. Позже «MySQL AB» была приобретена компанией Sun Microsystems в 2008 году, а затем Sun Microsystems была приобретена компанией Oracle в 2010 году. С тех пор MySQL находится под управлением Oracle.

Однако во время приобретения Sun Microsystems Oracle некоторые старшие инженеры, работавшие над разработкой MySQL, почувствовали, что возникает конфликт интересов между MySQL и коммерческой базой данных Oracle — Oracle Database Server. В результате эти инженеры создали альтернативную версию MySQL, известную как MariaDB, и создали собственную организацию для ее поддержки.

На сегодняшний день обе эти базы данных пользуются широкой популярностью и активно используются сообществом разработчиков. MySQL занимает второе место среди реляционных БД и второе место среди всех СУБД (первое место принадлежит Oracle Database Server). В то время как эта СУБД занимает девятое место среди реляционных баз данных и четырнадцатое место среди всех СУБД в целом.

Область применения

Система управления базами данных MariaDB также является неотъемлемой частью современных информационных технологий и имеет широкие области применения.

В контексте MariaDB, эти задачи и области применения остаются аналогичными:

• Управление данными. Эта СУБД позволяет добавлять, изменять и удалять информацию, обеспечивая её целостность и безопасность.
• Безопасность. С помощью MariaDB можно защитить данные от несанкционированного доступа, кражи или умышленного удаления.
• Репликация. Эта СУБД поддерживает создание репликаций данных, что обеспечивает их синхронизацию, целостность и доступность в случае сбоя сервера.
• Целостность данных. MariaDB предотвращает дублирование, ошибки и повреждение данных.
• Оптимизация. Эта система оптимизирует запросы к данным, ускоряя работу приложений и веб-сайтов.
• Фильтрация и сортировка. Эта СУБД автоматически выполняет сортировку и фильтрацию данных, что упрощает их обработку.
• Управление транзакциями. MariaDB позволяет выполнять несколько операций с данными одновременно, обеспечивая целостность информации.
• Многопользовательская работа. Эта СУБД поддерживает работу множества пользователей, что особенно важно в больших организациях.

MariaDB также широко используется в различных областях, включая интернет-магазины, маркетплейсы и другие приложения, где требуется надежное и эффективное управление данными.

Назначение

MariaDB, как и другие системы управления БД (СУБД) находят свое применение в различных областях и играют важную роль в обработке информации. Они необходимы там, где люди работают с большими объемами данных:

1. Веб-приложения, такие как социальные сети и маркетплейсы, используют СУБД для хранения и обработки информации о пользователях и товарам.
2. Мобильные приложения, включая приложения для записей, трекеры привычек и контакты, также используют СУБД для управления данными на мобильных устройствах.
3. Специализированные бизнес-приложения, такие как системы управления отношениями с клиентами (CRM) и планирования ресурсов предприятия (ERP), также используют СУБД для хранения и анализа данных.
4. Аналитические системы, например, Mpstats.io, используют СУБД для анализа и мониторинга данных о продажах и остатках товаров на маркетплейсах.
5. Системы управления проектами, такие как Trello, основаны на СУБД и позволяют организовать работу и взаимодействие с данными.
6. Системы управления контентом (CMS) используются для управления содержанием веб-сайтов и блогов.
7. Программы для хранения и обработки данных в науке, медицине и государственном секторе, включая портал «Госуслуги».
8. Медицинские учреждения переходят на электронный учет данных, используя большие объемы информации.
9. Антивирусные системы, такие как «Касперский» и Dr Web, используют СУБД для обработки данных о вредоносных угрозах.

Специалисты в разных областях занимаются работой с СУБД, включая разработчиков, администраторов БД, IT-специалистов, аналитиков и тех, кто работает с большими объемами данных. Даже небольшие компании и предприниматели используют СУБД для учета, анализа и хранения информации, помогая им упорядочить данные и не потерять важную информацию.

Принцип работы

Следует отметить, что когда MariaDB запрашивает у хранилища данных запись или чтение строки, теоретически хранилище данных может сделать что угодно. Это привело к созданию очень интересных альтернативных движков, таких как BLACKHOLE (который не записывает или не читает данные, действуя подобно файлу /dev/null в Linux) или CONNECT (который может читать и записывать данные в множестве разных форматов, удаленных СУБД или некоторых других специальных источниках данных).

При создании таблицы мы указываем ее хранилище данных или используем хранилище данных по умолчанию. Возможно преобразование существующей таблицы в другое хранилище данных, хотя это блокирующая операция, которая требует полного копирования таблицы. Сторонние хранилища данных также могут быть установлены при работе MariaDB.

Следует отметить, что вполне возможно использовать таблицы с разными БД  в одной и той же транзакции (даже если некоторые из них не поддерживают транзакции). Также можно использовать разные БД  в одном и том же запросе, например, с использованием JOIN и подзапросов.

БД по умолчанию можно изменить, изменив переменную default_storage_engine. Для временных таблиц можно указать другое значение по умолчанию, установив default_tmp_storage_engine. MariaDB использует Aria для системных таблиц и временных таблиц, создаваемых внутренне для хранения промежуточных результатов запроса.

Особенности и преимущества

MariaDB имеет ряд преимуществ по сравнению с оригинальной MySQL благодаря внесенным оптимизациям, которые значительно улучшают производительность базы данных.

Представления

MariaDB провела значительную оптимизацию производительности в части работы с представлениями. Представления — это виртуальные таблицы в БД , которые можно использовать, как обычные таблицы.

В MySQL, при выполнении запроса к представлению, все связанные с ним таблицы извлекаются, даже если для запроса не требуются некоторые из них.

В этой СУБД же записываются только те таблицы, которые необходимы для выполнения запроса, в отличие от MySQL.

Колоночное хранение

MariaDB внедрила мощное улучшение производительности, включив новый тип таблиц, организованных как колоночные хранилища, а не построчные. Колоночные хранилища часто применяются в анализе больших объемов данных.

С помощью этой СУБД можно масштабировать хранилище данных до петабайтных размеров, и при этом производительность запросов к данным сохраняется линейной при добавлении новых серверов.

Более высокая производительность на SSD

MariaDB предлагает возможность использовать механизм хранения MyRocks, который позволяет хранить данные с использованием RocksDB. RocksDB — это встроенная база данных, специально разработанная для оптимизации производительности обработки данных, которые хранятся на накопителях SSD.

Сегментированный кэш ключей

MariaDB внедрила улучшение производительности, известное как сегментированный кэш ключей. В обычном кеше разные потоки конфликтуют за блокировку кэшированной записи. Если несколько потоков соревнуются за мьютекс, только один из них получает доступ, в то время как остальным приходится ожидать освобождения блокировки перед выполнением операции.

Это приводит к задержкам и замедляет производительность базы данных. В случае с сегментированным кешем ключей, потоку не нужно блокировать всю страницу, он может блокировать только тот сегмент, к которому относится страница. Это позволяет нескольким потокам работ

Виртуальные столбцы таблицы

MariaDB предоставляет интересную возможность использования виртуальных столбцов в таблицах. Виртуальные столбцы могут выполнять вычисления на уровне базы данных, что позволяет перенести типовые вычисления из приложений в сам сервер системы управления базами данных (СУБД). Важно отметить, что эта функция не доступна в MySQL.

Параллельное выполнение запросов

В одной из последних версий MariaDB, а именно 10.0, была внедрена возможность параллельного выполнения нескольких запросов. Суть заключается в том, что некоторые запросы, отправленные на главный сервер (Master), могут быть также выполнены параллельно на ведомых серверах (Slave). Этот параллелизм в выполнении запросов является одним из преимуществ этой СУБД по сравнению с MySQL.

Пул потоков

MariaDB представляет новую концепцию под названием «Thread Pooling» (пул потоков). Ранее, при необходимости установить несколько соединений с базой данных, для каждого соединения создавался отдельный поток, что приводило к архитектуре «один поток на соединение». В случае использования «Thread Pooling,» используется пул потоков, которые могут повторно использоваться.

Таким образом, для каждого нового запроса на подключение не требуется создавать новый поток, что способствует более быстрым результатам выполнения запросов. Важно отметить, что эта функция доступна в коммерческой версии MySQL, но, к сожалению, она недоступна в версии для сообщества.

Бэкенды хранения данных

MariaDB предлагает несколько мощных механизмов хранения данных, которые не предусмотрены в MySQL. Эти механизмы включают XtraDB, Aria и другие. Важно отметить, что для настройки этих механизмов хранения в MySQL требуется их установка вручную.

Совместимость

Команда MariaDB обеспечивает совместимость между MariaDB и MySQL, что означает, что эта СУБД может успешно заменить MySQL в существующих приложениях. Фактически, для каждой версии MySQL они выпускают эту СУБД с аналогичным номером версии, чтобы подчеркнуть совместимость MariaDB с соответствующей версией MySQL.

Это обеспечивает возможность перехода на MariaDB без необходимости внесения изменений в код приложения.

Заключение

MariaDB представляет собой мощную и разностороннюю систему управления базами данных, которая обеспечивает множество преимуществ по сравнению с ее предшественником MySQL. Разработанная сообществом и активно поддерживаемая, эта СУБД предоставляет широкий набор функций, начиная от улучшенной производительности до поддержки различных хранилищ данных и инновационных технологий, таких как сегментированный кэш ключей и виртуальные столбцы.

Благодаря своей совместимости с MySQL, эта СУБД облегчает переход для пользователей, что делает ее привлекательным выбором для разработчиков и организаций.

Одним из ключевых преимуществ MariaDB является ее способность к оптимизации производительности через различные механизмы хранения данных, включая колоночные хранилища и механизмы, специально разработанные для работы с SSD-накопителями. Кроме того, система обеспечивает параллельное выполнение запросов и поддержку виртуальных столбцов, что улучшает эффективность и гибкость работы с данными.

Важно отметить, что эта СУБД активно развивается и поддерживается сообществом разработчиков, что обеспечивает ее актуальность и совместимость с современными требованиями. Все это делает MariaDB привлекательным выбором для разнообразных проектов и приложений, где требуется надежная и мощная система управления базами данных.