Open-Source-Datenbanken im Vergleich: MySQL versus PostgreSQL

MySQL und Postgres

MySQL war ursprünglich Open Source, wurde aber 2010 von Oracle aufgekauft und teilweise kommerzialisiert. Um sicherzustellen, dass es ein freies und unabhängiges Open-Source-Projekt bleibt, haben die MySQL-Entwickler eine Abspaltung von MySQL namens MariaDB erstellt.

MariaDB und MySQL sind beide größtenteils abwärtskompatibel. Ursprünglich waren sie binärkompatibel; man konnte MariaDB buchstäblich einfügen, um MySQL ohne Änderungen zu ersetzen. MariaDB bietet jedoch eine bessere Leistung für einige Arbeitslasten und mehr Storage Engines, darunter Aria und ColumnStore.

PostgreSQL, allgemein Postgres genannt, wurde vom Datenbankpionier Michael Stonebraker entwickelt und 1996 Open Source. Es wird allgemein als Alternative zu proprietären Oracle-Systemen angesehen.

Postgres ist im Vergleich ein komplexerer Dienst für Unternehmen, der für seine effektive Leistung bekannt ist, insbesondere bei der Bearbeitung komplexer Abfragen, großer Datenmengen und gleichzeitiger Verbindungen. Aber lassen Sie uns MySQL und Postgres in mehreren wichtigen Datenbankkategorien genauer betrachten: Leistung, SQL-Konformität, komplexe Abfragen und Datenverarbeitung, Replikation, Skalierbarkeit und Sicherheit.

Leistung

Die Datenbankleistung umfasst viele Faktoren, wie zum Beispiel Abfrageoptimierung, Konfiguration, Indizierung und Caching.

MySQL

Abgesehen von diesen Faktoren ist eines der Hauptverkaufsargumente von MySQL die Möglichkeit, verschiedene Storage Engines zu verwenden, und es ist wichtig, die richtige auszuwählen. Es gibt drei Hauptoptionen:

• InnoDB. Die Standard-Engine, die Transaktionen, hohe Leistung bei der Datenintegrität und Zeilensperren bietet.
• MyISAM. Eine ältere Engine, die schnell für Lesevorgänge ist, aber keine Datentransaktionen bietet, und deren Schreibgeschwindigkeit schlechter ist als die von InnoDB.
• In-Memory. Speichert alle Daten im RAM, mit sehr hoher Leistung; wird hauptsächlich für temporäre Tabellen verwendet.

Die Standard-Storage-Engine InnoDB ist ideal für die Verarbeitung von Arbeitslasten mit Schwerpunkt auf Datenintegrität und Geschwindigkeit, wie zum Beispiel schnelle Abfragen zur referenziellen Integrität. Die Leseleistung ist bei dieser Engine ebenfalls sehr gut, da sie auf einige häufig verwendete Methoden abgestimmt ist, die bei den meisten SQL-Servern Standard sind, und andere, die nur bei MySQL vorkommen, darunter die folgenden:

• Indexierung. Das Hinzufügen von Indizes zu Spalten beschleunigt die Datenabfrage, zum Beispiel B-Bäume.
• Caching. Abfrage-Caching und TTL-Ablauf sowie Cache-Bereinigung reduzieren die Ausführungszeit und verringern die Anzahl der Aufrufe des zugrunde liegenden Persistenzmodells.
• Partitionierung. Die Aufteilung großer Tabellen in kleinere Blöcke beschleunigt die Abfrage.
• Lesereplikate. Ähnlich wie bei einem Load Balancer für SQL können Leseanfragen an Replikate ausgelagert werden, um die Leistung bei hohem Leseverkehr zu verbessern.

PostgreSQL

Die Leistung von PostgreSQL wird von verschiedenen Faktoren beeinflusst, insbesondere von den folgenden:

• Abfrageoptimierung. Postgres unterstützt Indexierung, ergänzt diese aber auch durch Ausführungsstrategien wie EXPLAIN und ANALYZE, um Abfrageoptimierungen im laufenden Betrieb zu ermöglichen.
• Konfigurationsoptimierung. Dies ermöglicht die Optimierung von Arbeitslasten auf der Grundlage der Systemhardware, der Verwendung gemeinsam genutzter Puffer und einer effektiven Cache-Dimensionierung.
• Nebenläufigkeit. PostgreSQL verwendet die Multiversion Concurrency Control (MVCC), um eine konsistente Datenverarbeitung ohne Sperrprobleme zu gewährleisten, was eine hervorragende Leistung in Umgebungen mit hoher Nebenläufigkeit bietet. MySQL verfügt über ähnliche Implementierungen wie MVCC, aber die MVCC-Implementierung von Postgres ist aggressiver.
• Parallelität. PostgreSQL unterstützt die parallele Abfrageausführung, bei der bestimmte Abfragen zur schnelleren Verarbeitung auf mehrere CPU-Kerne aufgeteilt werden können.

PostgreSQL ist hervorragend für die Verarbeitung komplexer Abfragen geeignet. Es verfügt über viele einzigartige Datentypen und Abfragen zur Unterstützung der Verarbeitung großer Datenmengen, wie zum Beispiel die folgenden:

• Window-Funktionen. Dieses leistungsstarke Tool ermöglicht komplexe Datenanalyseaufgaben, wie zum Beispiel laufende Summen und gleitende Durchschnitte, sodass Benutzer einige Analysen vom Code auf die DB-Engine verlagern können.
• Common Table Expressions (CTEs). PostgreSQL bietet rekursive und nicht rekursive CTEs, mit denen große Abfragen in besser handhabbare Komponenten aufgeteilt werden können. Dies geschieht automatisch innerhalb der Abfrageausführungsschicht.
• Volltextsuche. PostgreSQL unterstützt nativ Volltextsuchen, die komplexe Suchfunktionen ermöglichen, sodass Benutzer die Textsuche direkt in die DB-Engine auslagern können.
• JSON und JSONB. PostgreSQL unterstützt die Möglichkeit, JSON-Daten zu speichern und abzufragen, sodass es für Hybridanwendungen geeignet ist, die eine strukturierte und halbstrukturierte Datenabfrage erfordern.

PostgreSQL ist besonders leistungsstark bei schreibintensiven Anwendungen, die MySQL nicht so gut bewältigt. Das Schreiben in PostgreSQL wird durch mehrere Funktionen optimiert:

• Puffer und Zwischenspeicherung. PostgreSQL verwendet interne Puffer und Caching-Mechanismen, um die Schreibleistung zu optimieren.
• Stapelverarbeitung. Für einen hohen Schreibdurchsatz unterstützt PostgreSQL das Einfügen und Aktualisieren von Daten in Stapeln, was bei großen Datenmengen zu enormen Leistungssteigerungen führen kann.
• Nebenläufigkeitssteuerung. MVCC stellt sicher, dass mehrere Schreibvorgänge gleichzeitig und ohne Konflikte ausgeführt werden können, wodurch Konflikte reduziert und der Durchsatz in Umgebungen mit mehreren Mandanten verbessert wird.

Compliance

MySQL und PostgreSQL unterstützen beide den SQL-Standard sowie verschiedene andere Funktionen.

MySQL

MySQL unterstützt den SQL:2003-Standard und enthält Funktionen wie gespeicherte Prozeduren, Trigger und Ansichten. Es bietet eine Reihe von Standarddatentypen, darunter INT, VARCHAR, DATE, CHAR und FLOAT, und unterstützt spezielle Datentypen wie ENUM und SET, die vordefinierte Wertelisten ermöglichen.

PostgreSQL

Postgres ist vollständig SQL:2011-konform und fügt viele benutzerdefinierte Datentypen hinzu. Es bietet umfassende Unterstützung für ANSI SQL-Funktionen sowie einige benutzerdefinierte Erweiterungen wie Array-Unterstützung, benutzerdefinierte Datentypen und erweiterte Indexierungsmechanismen.

Postgres gewährleistet außerdem die Datenintegrität mit Funktionen wie CHECK-Constraints, Domänen-Constraints und Exclusion Constraints, die oft fortschrittlicher sind als bei anderen SQL-Datenbanken.

Replikation

Die Replikation ist ein Bereich, in dem sich die Ansätze von MySQL und Postgres unterscheiden.

MySQL

Die Replikation in MySQL ist einfach einzurichten und flexibel. Sie kann je nach den spezifischen Anforderungen des Systems in verschiedenen Topologien konfiguriert werden, zum Beispiel als Primärreplikat (ein Primärserver, mehrere Replikate), Primär-Primär (zwei Server fungieren sowohl als Primär- als auch als Replikatserver) oder Multisource (ein einzelner Replikatserver sammelt Daten von mehreren Primärservern).

MySQL verwendet drei Hauptreplikationsmodi:

• Asynchrone Replikation. Der Hauptserver schreibt Änderungen in binäre Einträge, die dann an die replizierten Server gesendet werden. Dies bietet eine Delta-ähnliche Replikation und ist vollständig asynchron; es kann jedoch zu Verzögerungen zwischen den Replikaten kommen.
• Semisynchrone Replikation. Hierbei wird gewartet, bis mindestens ein Replikat die Replikation der Änderungen bestätigt, bevor die Transaktion abgeschlossen wird.
• Gruppenreplikation. Dieser vollständig fehlertolerante und hochverfügbare Multi-Primary-Replikationsdienst ermöglicht es MySQL, Daten auf mehrere Server zu verteilen, was die Verfügbarkeit und Leistung verbessert, insbesondere in Umgebungen mit hohem Leseaufkommen.

PostgreSQL

Die Replikation in PostgreSQL ist komplexer und schwieriger einzurichten als in MySQL, aber auch flexibler und robuster. Postgres bietet verschiedene Replikationsoptionen zur Verbesserung der Skalierbarkeit und Fehlertoleranz, wie zum Beispiel die folgenden:

• Streaming-Replikation. PostgreSQL unterstützt die asynchrone Streaming-Replikation, bei der Änderungen vom primären Knoten kontinuierlich an Replikatknoten gesendet werden. Dies ähnelt der asynchronen Replikation von MySQL.
• Synchrone Replikation. Bei dieser wird eine Transaktion erst dann als festgeschrieben betrachtet, wenn sie sowohl in den primären als auch in die Replikatknoten geschrieben wurde. Dies ähnelt der semisynchronen Replikation von MySQL, mit dem Unterschied, dass sichergestellt wird, dass die Transaktion abgeschlossen ist, wenn sowohl der primäre als auch der Replikatknoten über die Daten verfügen.
• Logische Replikation. Bei der logischen Replikation können Daten auf einer feineren Ebene repliziert werden, zum Beispiel bestimmte Tabellen oder Datensätze, anstatt ganze Datenbanken.
• Hot Standby. PostgreSQL ermöglicht die Ausführung von Leseabfragen auf Replikatknoten im Hot-Standby-Modus, wodurch die Last verteilt und gleichzeitig eine hohe Verfügbarkeit gewährleistet wird.

Sicherheit

Sowohl MySQL als auch PostgreSQL bieten eine Reihe von Sicherheitsfunktionen, von Authentifizierung über Verschlüsselung bis hin zu Protokollierung und Prüfung.

MySQL

Die Sicherheit in MySQL ist robust und einfach einzurichten. Sie bietet effektive Mechanismen zur Benutzerauthentifizierung und starke Verschlüsselungsfunktionen, wie die folgenden:

• Authentifizierung. Unterstützt einen robusten Authentifizierungsmechanismus, einschließlich nativer Passwortverschlüsselung und Integration mit LDAP und PAM.
• Rollen und Berechtigungen. Benutzer haben rollenbasierten Zugriff auf Tabellen und Modelle, was einen differenzierten Zugriff auf Datenbanken und Vorgänge erlaubt.
• Verschlüsselung. MySQL unterstützt SSL/TLS zur Sicherung von Verbindungen und Data-at-Rest-Verschlüsselung zur Sicherung sensibler Daten.
• Audit-Protokolle. Zur Überwachung der Benutzeraktivität und zur Gewährleistung der Einhaltung von Sicherheitsrichtlinien.

PostgreSQL

Postgres verfügt ebenfalls über eine Vielzahl von Sicherheitsfunktionen, darunter die folgenden:

• Authentifizierung. PostgreSQL unterstützt verschiedene Authentifizierungsmethoden, darunter kennwortbasierte Methoden (zum Beispiel MD5 und SCRAM-SHA-256), Kerberos, GSSAPI, LDAP und zertifikatbasierte Authentifizierung.
• Rollenbasierte Zugriffssteuerung. Wie MySQL verwendet auch Postgres Rollen für die Verwaltung von Zugriff und Berechtigungen.
• Datenverschlüsselung. Wie MySQL unterstützt auch PostgreSQL die SSL/TLS-Verschlüsselung. Für gespeicherte Daten unterstützt PostgreSQL keine native transparente Datenverschlüsselung, aber es können Lösungen auf Anwendungsebene oder eine Verschlüsselung auf Festplattenebene implementiert werden.
• Sicherheit auf Zeilenebene. Mit RLS können Sie Richtlinien definieren, die den Zugriff auf bestimmte Zeilen innerhalb einer Tabelle steuern und eine granulare Zugriffskontrolle für mandantenfähige oder hochsensible Anwendungen bieten.
• Überwachung. PostgreSQL unterstützt die Protokollierung und Überwachung über Erweiterungen, die alle Datenbankaktivitäten verfolgen und protokollieren können und so bei der Überwachung und Einhaltung von Sicherheitsvorschriften unterstützen.

Fazit: Unterschiedliche Datenbanken für unterschiedliche Anforderungen

Sowohl MySQL als auch PostgreSQL sind leistungsstarke relationale Datenbanken, die sich jedoch in unterschiedlichen Bereichen auszeichnen, wodurch sie für bestimmte Anwendungsfälle besser geeignet sind.

Leistung

MySQL ist für seine Geschwindigkeit bekannt, insbesondere bei leseintensiven Arbeitslasten und einfachen Abfragen. PostgreSQL ist zwar bei grundlegenden Vorgängen etwas langsamer, zeichnet sich jedoch bei schreibintensiven Arbeitslasten und komplexen Abfragen dank fortschrittlicher Funktionen wie MVCC, paralleler Abfrageausführung und Indexierungsoptionen aus.

SQL-Compliance

PostgreSQL ist in hohem Maße SQL-konform und unterstützt erweiterte Funktionen wie Window-Funktionen, CTEs und komplexe Datentypen. Dadurch eignet es sich für Systeme, die komplexe Abfragen und die Einhaltung von SQL-Standards erfordern. MySQL ist zwar konform, aber tendenziell flexibler, was jedoch auf Kosten der Leistung geht.

Komplexe Abfragen und Datenverarbeitung

PostgreSQL ist bei der Verarbeitung komplexer Abfragen und Datenanalysen unübertroffen. Es ist die erste Wahl für Anwendungsfälle, die fortgeschrittene Analysen oder wissenschaftliche Anwendungen mit komplexen Berechnungen erfordern. MySQL ist zwar für komplexe Abfragen geeignet, wird aber im Allgemeinen für Webanwendungen bevorzugt, bei denen schnelle, einfache Abfragen dominieren.

Replikation und Skalierbarkeit

Beide Datenbanken bieten robuste Replikationsoptionen, aber MySQL hat einen Vorteil mit Tools für die Multimaster-Replikation in Hochverfügbarkeitssystemen.

Sicherheit

Sowohl MySQL als auch PostgreSQL bieten eine Reihe von Sicherheitsfunktionen, von Authentifizierung über Verschlüsselung bis hin zu Protokollierung und Prüfung.

MySQL

Die Sicherheit in MySQL ist robust und einfach einzurichten. Sie bietet effektive Mechanismen zur Benutzerauthentifizierung und starke Verschlüsselungsfunktionen, wie die folgenden:

• Authentifizierung. Unterstützt einen robusten Authentifizierungsmechanismus, einschließlich nativer Passwortverschlüsselung und Integration mit LDAP und PAM.
• Rollen und Berechtigungen. Benutzer haben rollenbasierten Zugriff auf Tabellen und Modelle, was einen differenzierten Zugriff auf Datenbanken und Vorgänge erlaubt.
• Verschlüsselung. MySQL unterstützt SSL/TLS zur Sicherung von Verbindungen und Data-at-Rest-Verschlüsselung zur Sicherung sensibler Daten.
• Audit-Protokolle. Zur Überwachung der Benutzeraktivität und zur Gewährleistung der Einhaltung von Sicherheitsrichtlinien.

PostgreSQL

Postgres verfügt ebenfalls über eine Vielzahl von Sicherheitsfunktionen, darunter die folgenden:

• Authentifizierung. PostgreSQL unterstützt verschiedene Authentifizierungsmethoden, darunter kennwortbasierte Methoden (zum Beispiel MD5 und SCRAM-SHA-256), Kerberos, GSSAPI, LDAP und zertifikatbasierte Authentifizierung.
• Rollenbasierte Zugriffssteuerung. Wie MySQL verwendet auch Postgres Rollen für die Verwaltung von Zugriff und Berechtigungen.
• Datenverschlüsselung. Wie MySQL unterstützt auch PostgreSQL die SSL/TLS-Verschlüsselung. Für gespeicherte Daten unterstützt PostgreSQL keine native transparente Datenverschlüsselung, aber es können Lösungen auf Anwendungsebene oder eine Verschlüsselung auf Festplattenebene implementiert werden.
• Sicherheit auf Zeilenebene. Mit RLS können Sie Richtlinien definieren, die den Zugriff auf bestimmte Zeilen innerhalb einer Tabelle steuern und eine granulare Zugriffskontrolle für mandantenfähige oder hochsensible Anwendungen bieten.
• Überwachung. PostgreSQL unterstützt die Protokollierung und Überwachung über Erweiterungen, die alle Datenbankaktivitäten verfolgen und protokollieren können und so bei der Überwachung und Einhaltung von Sicherheitsvorschriften unterstützen.

Fazit: Unterschiedliche Datenbanken für unterschiedliche Anforderungen

Sowohl MySQL als auch PostgreSQL sind leistungsstarke relationale Datenbanken, die sich jedoch in unterschiedlichen Bereichen auszeichnen, wodurch sie für bestimmte Anwendungsfälle besser geeignet sind.

Leistung

MySQL ist für seine Geschwindigkeit bekannt, insbesondere bei leseintensiven Arbeitslasten und einfachen Abfragen. PostgreSQL ist zwar bei grundlegenden Vorgängen etwas langsamer, zeichnet sich jedoch bei schreibintensiven Arbeitslasten und komplexen Abfragen dank fortschrittlicher Funktionen wie MVCC, paralleler Abfrageausführung und Indexierungsoptionen aus.

SQL-Compliance

PostgreSQL ist in hohem Maße SQL-konform und unterstützt erweiterte Funktionen wie Window-Funktionen, CTEs und komplexe Datentypen. Dadurch eignet es sich für Systeme, die komplexe Abfragen und die Einhaltung von SQL-Standards erfordern. MySQL ist zwar konform, aber tendenziell flexibler, was jedoch auf Kosten der Leistung geht.

Komplexe Abfragen und Datenverarbeitung

PostgreSQL ist bei der Verarbeitung komplexer Abfragen und Datenanalysen unübertroffen. Es ist die erste Wahl für Anwendungsfälle, die fortgeschrittene Analysen oder wissenschaftliche Anwendungen mit komplexen Berechnungen erfordern. MySQL ist zwar für komplexe Abfragen geeignet, wird aber im Allgemeinen für Webanwendungen bevorzugt, bei denen schnelle, einfache Abfragen dominieren.

Replikation und Skalierbarkeit

Beide Datenbanken bieten robuste Replikationsoptionen, aber MySQL hat einen Vorteil mit Tools für die Multimaster-Replikation in Hochverfügbarkeitssystemen.

Sicherheit

PostgreSQL bietet fortschrittlichere Sicherheitsfunktionen, wie zum Beispiel Sicherheit auf Zeilenebene und Auditing, wodurch es sich für Anwendungsfälle eignet, die eine granulare Zugriffskontrolle erfordern, wie zum Beispiel mandantenfähige Anwendungen oder die Verarbeitung sensibler Daten.

Insgesamt wird MySQL aufgrund seiner Einfachheit und Leistung häufig für Web- und Transaktionsanwendungen verwendet, während PostgreSQL für datenintensive, analytische oder hochintegrative Systeme bevorzugt wird, die fortschrittliche SQL-Funktionen und Sicherheit erfordern.