Datenbanken - Eine kurze Einführung - Objektrelationales Datenbankmodell - Nicht-Relationales Datenbankmodell - NoSQL - Relationales Datenbankmodell MySQL und Varianten Ein paar Worte zur Performance WordPress und Datenbanken

1. Datenbanken
Eine Auswahl
WP Meetup München – 17.10.2017

2. Datenbanken – Eine Übersicht
 Übersicht von Datenbankmanagementsystemen im Hosting-Umfeld
 Fokus auf MySQL und MySQL-nahen Datenbanktypen sowie Blick auf NoSQL
 Auf/mit welchen Systemen läuft WordPress

3. Speaker – Dietmar Leher
 Xing: http://www.xing.com/profile/Dietmar_Leher
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4. Datenbanken - Inhalt
 Datenbanken - Eine kurze Einführung
 Objektrelationales Datenbankmodell
 Nicht-Relationales Datenbankmodell
 NoSQL
 Relationales Datenbankmodell
 MySQL und Varianten
 Ein paar Worte zur Performance
 WordPress und Datenbanken

5. Datenbanken - Eine kurze Einführung
 Eine Datenbank speichert große Datenmengen
 Aufgaben bei der Speicherung:
 Effizient (z.B. platzsparend)
 Widerspruchsfrei
 Dauerhaft
 In passender Darstellung für Benutzer und Anwendungen (Format)

6. Datenbanken - Eine kurze Einführung
Besteht aus zwei Teilen: DB + DBMS
1) Verwaltungssoftware =
Datenbankmanagementsystem (DBMS)
2) Menge der zu verwaltenden Daten
(Datensätze) =
Datenbank (DB)
Bildquelle: http://www.datenbanken-verstehen.de/wordpress/dbv/uploads/datenbank.jpg

7. 1) Datenbankmanagementsystem
 Interne Organisation der Speicherung der Daten
 Kontrolle aller lesenden und schreibenden Zugriffe (Benutzer und
Zugriffsverwaltung)
 Datenbanksprache zur Abfrage und Verwaltung der Daten
 nutzt ein Datenbankmodell das bestimmt, auf welche Art und Weise Daten in
einem Datenbanksystem gespeichert und bearbeitet werden können:
 Hierarchisches Datenbankmodell
 Netzwerkdatenbankmodell
 Objektrelationales Datenbankmodell
 Objektorientiertes Datenbankmodell
 Nicht-Relationales Datenbankmodell, NoSQL
 Relationales Datenbankmodell

8. Eine Auswahl
 Liste bei Wikipedia:
https://de.wikipedia.org/wiki/Liste_der_Datenbankmanagementsysteme
 Ranking:
https://db-engines.com/de/ranking/relational+dbms

9. Objektrelationales Datenbankmodell
z.B. PostgreSQL

10. PostgreSQL
 PostgreSQL, kurz Postgres
 Seit 1997 Open-Source
 Aktueller Versionszweig: 10.x
 Galt lange Jahre als „das fortschrittlichste Open-Source-Datenbanksystem“
 Einsatz bei großen Datensätzen:
 unbegrenzte Größe der Datenbank
 einzelne Tabelle bis 32 TB
 Einzelner Datensatz bis 1,6 TB
Bildquelle: https://www.postgresql.org

11. Nicht-Relationales Datenbankmodell
= "not only SQL" (kurz: NoSQL)
~ Dokumentenorientiertes Datenbankmodell

12. NoSQL-Datenbanken
 MongoDB
 von "huMONGOus", sprich "extrem groß"
 2009, Open-Source seit 2012
 aktueller Versionszweig: 3.4.x
 In C++ geschrieben, kann mit allen JSON-ähnlichen Dokumenten arbeiten
 am weitesten verbreitete NoSQL-Datenbank; „Allzweck-Datenbank“
 Direkte MongoDB-Alternativen
 ArangoDB (2011 AvocadoDB)
 Percona Server for MongoDB (seit v3.0 - 2015)
Bildquelle: https://webassets.mongodb.com

13. NoSQL-Datenbanken
 CouchDB
 Erlang (Ericsson) & Javascript - Apache Foundation
 2005
 Zuverlässigkeit
 Cassandra
 Java - Apache Foundation
 Bei Facebook entwickelt und 2008 veröffentlicht
 Beteiligungen von IBM, Rackspace und Twitter in den Jahren danach
 Ausfallsicherheit

14. NoSQL-Datenbanken
 Riak
 2009 – Basho Technologies
 Setzt auf den Veröffentlichungen von DynamoDB auf
 Key-Value-Store
 Amazon DynamoDB
 Von AWS entwickelt (ca. 2007)
 Auch lokal einsetzbar
 Hochgradig skalierbar durch Einsatz im AWS
 Key-Value-Store oder dokumentenorientiert

15. NoSQL-Datenbanken
 Begriffserklärung: Key-Value-Store
Key-Value Stores können lediglich Paare von Schlüsseln und Werten abspeichern, sowie
die Werte anhand des Schlüssels wieder zurückliefern. Ressourcenschonend, dafür
meist weniger komplex.
 Begriffserklärung: Dokumentenorientiert
Daten werden in Dokumenten anstelle von Tabellen gespeichert. Ein Dokument ist in
diesem Zusammenhang eine strukturierte Zusammenstellung bestimmter Daten also
keine „Datei“. Durch die kaum vorhandenen Einschränkung beim Aufbau der
Dokumente ergeben sich umfassende Gestaltungsfreiheiten.

16. NoSQL-Datenbanken
 Redis
 Einfacher Key-Value-Store
 2009 - Salvatore Sanfilippo & Redis Labs & Sponsors
 In-Memory-Datenbank
 SQLite
 zählt streng genommen nicht zu den NoSQL-Datenbanken
 Reine "In-Memory-Datenbank". Keine Installation oder Konfiguration. SQLite lädt
alle Daten aus einer Datendatei in den Speicher (Daten weg bei Crash, wenn nicht
gespeichert).

17. Am Rande: Elasticsearch und Solr
Elasticsearch
 Keine Datenbank!
 Suchmaschine auf Basis von Lucene*
 In Java geschrieben
 speichert Suchergebnisse in JSON,
Ausgabe erfolgt über ein RESTful-
Webinterface
Solr
 Keine Datenbank!
 Ein in Lucene* enthaltenes Servlet
 älter als EL und "näher" / direkter
an Lucene
 kommuniziert mittels HTTP und
kann verschiedene Dateiformate
wie z.B. XML, JSON oder PDF.
 Bezeichnung stand für „Search on
Lucene and Resin“
* Apache Lucene ist eine in Java geschriebene Volltextsuchmaschine

18. Relationales Datenbankmodell
MS SQL, DB2, MySQL uvm.

19. Relationale Datenbanken
Kostenpflichtig, Enterprise-Umfeld:
 MS SQL (Microsoft)
 Oracle Database (Oracle)
 DB2 (IBM)
 Informix (seit 2001 IBM)

20. Relationale Datenbanken
 MySQL
 Seit 1994
 gekauft 2010 von Oracle
 MySQL Community Edition (frei verfügbar)
 Editionen mit erweiterten Funktionen, Verwaltungswerkzeugen, technischen
Supportleistungen etc.
 MySQL Standard Edition
 MySQL Enterprise Edition
 MySQL Cluster CGE
Bildquelle: https://www.mysql.com

21. Versionsübersicht
 MySQL 5.6
 Premier Support End, Februar 2018
 Extended Support bis Februar 2021
 MySQL 5.7
 Aktuelle Stable-Version
 Viele Verbesserungen bei der Inno-DB Engine > bessere Performance
 Verbesserte Replikation und Logging
 Native JSON Unterstützung
 MySQL 8
 In Entwicklung
 Standardzeichensatz UTF8 statt Latin1
Bildquelle: https://www.mysql.com

22. MySQL - Percona
MySQL Community Edition
 offizielles MySQL (Oracle)
 aktuelle Version 5.7.x
Percona Server for MySQL
 2006 - Percona LLC
 aktuelle Version 5.7.x
 legt Wert auf Performance und
Skalierbarkeit
 Einsatz z.B. in Debian 9
Featurevergleich:
https://www.percona.com/software/mysql-database/percona-server/feature-comparison

23. MySQL - MariaDB
MySQL Community Edition
 offizielles MySQL (Oracle)
 aktuelle Version 5.7.x
MariaDB
 2009 - MariaDB Foundation
 aktuelle Version 10.2
 Standard-Datenbank in vielen
Linux-Distributionen, z.B. in
Ubuntu seit 14.04,Fedora ab
Version 19, seit RHEL 7
 Entfernt sich schrittweise von
MySQL
Featurevergleich:
https://mariadb.com/kb/en/library/mariadb-vs-mysql-features/

24. Exkurs: Google Cloud SQL for MySQL
 Google Cloud SQL for MySQL - https://cloud.google.com/sql/
 Nur in Google Cloud SQL nutzbar
 Skalierbarkeit, z.B. Server mit bis zu 32 Prozessorkernen und 200 GB RAM

25. Exkurs: Amazon Aurora
 Amazon Aurora - https://aws.amazon.com/de/rds/aurora/details/
 Nur mit Amazon AWS verwendbar
 Bei Verwendung der InnoDB-Speicher-Engine voll kompatibel mit MySQL 5.6
 Bis zu 5 mal performanter als Standard-MySQL (eigene Angabe)

26. Exkurs: Amazon Aurora
Wordpress-Performance
 2-3 mal performanter bei WordPress nach Tests von 2015
 Setup komplett über AWS realisiert
 https://pagely.com/blog/2015/08/we-benchmarked-amazons-new-aurora-database-
for-use-with-wordpress-results-within/
 Alternative Tests mit Aurora gegen ein Percona-MySQL-Setup mit Galera-Cluster
 Hier verliert Aurora deutlich bei den Themen Performance und Ausfallsicherheit
 http://www.tusacentral.net/joomla/index.php/mysql-blogs/175-aws-aurora-
benchmarking-blast-or-splash.html (2015)
 https://www.percona.com/blog/2016/05/26/aws-aurora-benchmarking-part-2/
(2016)

27. Ein paar Worte zur Performance

28. Ein paar Worte zur Performance
NoSQL
+ viele Schreib-/Leseanfragen
- schwache Garantien hinsichtlich
Konsistenz > unsichere Transaktionen
-/+ verteilte Datenbanken mit
redundanter Datenhaltung auf vielen
Servern, meist durch eine verteilte
Hashtabelle (Prüfsumme)
+ einfache Skalierung > Ausfälle
einzelner Server
Relationale Datenbanken
+ effizient bei häufigen, aber kleinen
Transaktionen
+ große Batch-Transaktionen mit
seltenen Schreibzugriffen
- wenn beides zusammentrifft: hohen
Datenanforderungen und häufigen
Datenänderungen
- bei datenintensiven Applikationen
wie Indexierung großer
Dokumentmengen, Webseiten mit
hohen Lastaufkommen, Streaming-
Media-Applikationen

29. Ein paar Worte zur Performance
 NoSQL vs. MySQL - Technische Unterschiede:
https://www.percona.com/resources/technical-presentations/mysql-vs-mongodb-
percona-university-budapest
 NoSQL vs. MySQL – Wann welche Version verwenden:
https://www.percona.com/resources/technical-presentations/mysql-vs-mongodb-
choosing-right-technology-your-application-scale

30. Ein paar Worte zur Performance
Es kommt darauf an…
 Percona oder MariaDB vor „Standard-MySQL“
 Cluster / mehrere Server bei Ausfallsicherheit und hoher Performance
 Amazon Aurora und Cloud-Anbieter am besten im jeweiligen Umfeld
verwenden (AWS, Google-Cloud etc.)
 NoSQL bei „BigData“: häufige Zugriffe auf große Datensätze
 NoSQL bei reiner Ausgabe (Lesen, ohne JOINS bei Tabellen)

31. WordPress und Datenbanken
Mit welchem Datenbankmanagementsystem funktioniert WordPress?

32. WordPress und Datenbanken
F: Mit welchem Datenbankmanagementsystem funktioniert WordPress?
A: MySQL
Offiziell - und auch praktisch - nur mit diesem relationalem DBMS.
Dies ist nicht nur dem DB-Aufbau selbst, sondern auch vielen Plugins geschuldet.

33. WordPress und MySQL
 Damit sind aber alle „Ableger“ und Forks von MySQL nutzbar:
 Percona Server for MySQL
 MariaDB
 Amazon Aurora
 Google Cloud SQL
 …
 Aber: MariaDB läuft vom „offiziellen“ MySQL zunehmend auseinander und hat
immer mehr Inkompatibilitäten
https://mariadb.com/kb/en/library/mariadb-vs-mysql-compatibility/

34. WordPress und Postgres und NoSQL
 PostgreSQL (Objektrelationales Datenbankmodell) war nur inoffiziell
unterstützt und ist nicht empfohlen
https://codex.wordpress.org/Using_Alternative_Databases
 Über Umwege sind auch NoSQL-Datenbanken nutzbar. Allerdings nur als Export
der Daten z.B. in eine MongoDB mittels REST-API:
https://zapier.com/zapbook/mongodb/wordpress/
https://gabrieleromanato.name/how-to-export-data-from-wordpress-to-mongodb

35. Vielen Dank
Fragen?