PostgreSQL kontra CockroachDB: praktyczne porównanie spójności, opóźnień, zmian schematu i rzeczywistych kosztów operacyjnych związanych z wczesnym przejściem na wieloregionalność.
„Dostępność wieloregionalna” bywa używana do opisania różnych celów. Mieszanie tych celów sprawia, że zespoły wybierają niewłaściwą bazę.
Zanim porównasz PostgreSQL i CockroachDB, zapisz (1) konkretną awarię, którą chcesz przetrwać i (2) co użytkownicy powinni widzieć, gdy ta awaria się wydarzy.
Większość zespołów goni za mieszanką celów:
Wspólny cel jest prosty: klient na innym kontynencie powinien nadal otrzymywać szybkie i poprawne wyniki.
Trudność polega na tym, że „szybko” i „poprawnie” mogą wejść w konflikt, gdy rozprosisz zapisy po regionach. Silniejsza spójność zwykle oznacza większą koordynację między regionami, co dodaje opóźnień. Redukcja opóźnień często oznacza odczyty z lokalnej kopii lub replikację asynchroniczną, co może prowadzić do nieświeżych odczytów lub konfliktów, za które odpowiada już Twój zespół.
Konkretne przykłady: użytkownik w Niemczech aktualizuje adres wysyłki i natychmiast dokonuje zakupu. Jeśli realizacja odczytu odbywa się z repliki w USA, która jest kilka sekund za primary, zamówienie może użyć starego adresu. Niektóre produkty mogą to tolerować dzięki przemyślanemu UX i retry, inne (płatności, stan magazynu, zgodność) nie.
Nie ma uniwersalnie najlepszego wyboru. Odpowiedź zależy od tego, co nigdy nie może się nie zgadzać, co może być trochę wolniejsze i ile codziennej złożoności operacyjnej Twój zespół jest w stanie udźwignąć.
Gdy porównuje się PostgreSQL i CockroachDB pod kątem użycia wieloregionalnego, często porównuje się dwa różne projekty systemu.
W przypadku PostgreSQL najczęściej spotykana konfiguracja to single-primary. Jeden region jest "domem" dla zapisów. Inne regiony uruchamiają repliki odczytowe, które kopiują zmiany z primary. Jeśli primary padnie, promujesz replikę gdzie indziej i kierujesz aplikację na nią. Zrobione dobrze, działa świetnie, ale system wciąż jest zorganizowany wokół jednej głównej lokalizacji zapisu plus planu awaryjnego.
W systemach typu distributed SQL, jak CockroachDB, baza jest zaprojektowana od początku do rozproszenia danych i odpowiedzialności po regionach. Dane są kopiowane na wiele węzłów, a klaster uzgadnia kolejność zapisów. Często możesz umieszczać konkretne dane bliżej użytkowników w różnych regionach, zachowując jedną logiczną bazę.
To, co się zmienia dla zespołu aplikacyjnego, to mniej kwestia składni SQL, a więcej oczekiwań:
Ukrytym wymaganiem jest poprawność podczas awarii. Jeśli możesz tolerować chwilowe nieświeże odczyty albo krótki przestój zapisów podczas failoveru, single-primary PostgreSQL może być świetnym dopasowaniem. Jeśli potrzebujesz, żeby system pozostał poprawny i zapisywalny podczas awarii regionu, akceptujesz koszt koordynacji bazy rozproszonej.
Spójność, mówiąc prosto: gdy ktoś zaktualizuje rekord, wszyscy inni powinni widzieć tę samą prawdę.
W PostgreSQL silną spójność najłatwiej osiągnąć, gdy aplikacja komunikuje się z jednym primary. Odczyty i zapisy dzieją się w jednym miejscu, więc transakcje zachowują się przewidywalnie. Możesz dodać repliki, by przyspieszyć odczyty w innych regionach, ale wtedy musisz zdecydować, kiedy dopuszczalne są nieświeże odczyty.
W CockroachDB i innych systemach rozproszonych silna spójność też jest możliwa, ale staje się droższa, gdy rozciągasz dane między odległymi regionami. Zapisy wymagające spójności między regionami potrzebują koordynacji między węzłami. Im dalej regiony, tym dłużej to trwa. Często odczujesz to jako wolniejsze zapisy i transakcje, szczególnie gdy transakcja dotyka wierszy leżących w różnych regionach.
Oba systemy mogą wspierać transakcje serializowalne (baza stara się, aby współbieżne zmiany zachowywały się, jakby wykonywały się jedna po drugiej). Różnica polega na tym, gdzie wykonywana jest większa część pracy: w PostgreSQL większość kosztów występuje w jednym regionie, natomiast w systemie rozproszonym praca może być rozłożona między regiony.
Kilka pytań, które urealniają kompromisy:
Użyteczny model mentalny: odległość dodaje czasu, a koordynacja dodaje jeszcze więcej czasu. Odległość to fizyka. Koordynacja to oczekiwanie bazy na zgodę innych węzłów, zanim uzna operację za zakończoną.
W konfiguracji jednego regionu z PostgreSQL większość pracy dzieje się blisko siebie. Odczyty i zapisy zwykle kończą się w jednym przejściu z aplikacji do bazy. Jeśli umieścisz replikę odczytową w innym regionie, odczyty mogą być lokalne, ale zapisy nadal idą do primary, a repliki są zawsze przynajmniej trochę opóźnione.
W systemie rozproszonym jak CockroachDB dane są rozłożone po regionach. To może sprawić, że niektóre odczyty będą szybkie, gdy potrzebne dane są blisko. Ale wiele zapisów musi być potwierdzonych przez większość replik. Jeśli dane są replikowane między kontynentami, nawet prosty zapis może wymagać potwierdzeń między regionami.
Nie oceniaj tylko po średnim opóźnieniu. Patrz na p95 (najwolniejsze 5% zapytań). Użytkownicy zauważają te przestoje. Strona, która zwykle ładuje się w 120 ms, ale kilka razy dziennie osiąga 800 ms, wydaje się niestabilna, nawet jeśli średnia wygląda dobrze.
Co oznacza „szybko” zależy od obciążenia. Aplikacje ciężkie na zapisy częściej odczują koszt koordynacji. Aplikacje nastawione na odczyt mogą działać dobrze, gdy odczyty są lokalne. Duże transakcje, wieloetapowe workflowy i „gorące” wiersze (wiele osób aktualizujących ten sam rekord) wzmacniają opóźnienia.
Porównując PostgreSQL i CockroachDB, zmapuj najważniejsze akcje użytkowników (rejestracja, checkout, wyszukiwanie, aktualizacje administratorskie) do miejsca, gdzie przebywają dane i ile regionów musi zgodzić się na każdą transakcję. To ćwiczenie przewidzi odczucia użytkowników lepiej niż ogólne benchmarki.
Listy funkcji mają mniejsze znaczenie niż to, co wyrywa Cię ze snu o 2 w nocy i co zespół musi robić co tydzień.
Operacje PostgreSQL są znane i przewidywalne. Wieloregionalność zwykle oznacza też obsługę elementów wspierających: replik, narzędzi do failoveru czy osobnych klastrów regionalnych z routingiem po stronie aplikacji. Praca często polega na udowadnianiu, że plan działa (próby failoveru, przywracanie), a nie na codziennym tuningu zapytań.
CockroachDB przenosi większą część historii wieloregionalnej do samej bazy. To może zredukować liczbę dodatkowych komponentów wokół bazy, ale oznacza też, że musisz rozumieć system rozproszony: zdrowie węzłów, replikację, rebalansowanie i zachowanie klastra pod obciążeniem.
W praktyce zespoły kończą robiąc podobne podstawowe zadania w obu ustawieniach:
Tryby awarii są inne. Przy PostgreSQL awaria regionu często wyzwala celowy failover. Możesz zaakceptować okres tylko do odczytu, podwyższone opóźnienia lub ograniczoną funkcjonalność. W bazie rozproszonej trudniejszy przypadek to często rozdzielenie sieci. System może chronić spójność, odmawiając niektórych zapisów, dopóki nie będzie dostępne quorum.
Obserwowalność też się zmienia. Przy jednym primary głównie pytasz: „Dlaczego to zapytanie jest wolne?” W klastrze rozproszonym pytasz dodatkowo: „Gdzie trafiły te dane i dlaczego zapytanie przekroczyło regiony?”
Koszty rosną w oczywisty i nieoczywisty sposób. Dodanie drugiego regionu zwiększa liczbę węzłów, ale też monitoring, złożoność incydentów i czas spędzony na wyjaśnianiu opóźnień i zachowania przy awariach zespołom produktowym.
Zmiana schematu to każda zmiana kształtu danych: dodanie kolumny, zmiana nazwy pola, zmiana typu (int na string), dodanie indeksu czy nowej tabeli.
W PostgreSQL migracje mogą być szybkie, ale ryzyko to często czas blokowania i blokujące zapisy. Niektóre zmiany przepisują całą tabelę lub trzymają blokady dłużej niż oczekiwano, co może zamienić normalne wdrożenie w incydent przy szczytowym ruchu.
W bazie rozproszonej ryzyko się przesuwa. Nawet gdy zmiany schematu online są wspierane, zmiana nadal wymaga zgody między węzłami i replikacji przez regiony. „Proste” zmiany mogą trwać dłużej i dłużej trzeba je weryfikować. Możesz skończyć wdrożenie, a potem spędzić czas, obserwując opóźnienia replikacji, hotspoty i niespodzianki planów zapytań w każdym regionie.
Kilka nawyków, które trzymają migracje nudnymi:
Przykład: dodajesz preferred_language dla użytkowników w UE. Dodaj kolumnę, zapisuj jednocześnie stare i nowe pole przez jedną wersję, zaktualizuj UI, żeby czytał nowe pole, a dopiero potem posprzątaj. W konfiguracjach wieloregionalnych etapowe wdrożenia zmniejszają niespodzianki, gdy regiony nadrabiają różne prędkości.
Wybór między PostgreSQL a CockroachDB na wczesnym etapie to nie tylko decyzja bazodanowa. Zmienia to, jak szybko dostarczasz funkcje, jak często masz niespodzianki w produkcji i ile czasu zespół spędza na utrzymaniu stabilności zamiast budowania funkcji.
Jeśli możesz osiągnąć cele z jednym primary regionem, prostota zwykle wygrywa na początku. Masz mniej ruchomych części, jaśniejsze awarie i szybsze debugowanie. Rekrutacja też jest łatwiejsza, bo doświadczenie z PostgreSQL jest powszechne, a lokalny development i CI są prostsze.
Zespoły często pozostają scentralizowane na początku, bo to wspiera szybszą iterację, prostsze rollbacki i bardziej przewidywalną wydajność. On-call jest łatwiejszy, gdy system ma mniej ruchomych części.
Wcześniejsze przejście do rozproszenia może być właściwe, gdy wymagania są realne i niepodważalne: surowe cele dostępności w wielu regionach, potrzeby prawne dotyczące rezydencji danych lub globalna baza użytkowników, gdzie opóźnienie bezpośrednio uderza w przychody.
Podatek złożoności pojawia się w małych rzeczach, które sumują się: praca nad funkcjami trwa dłużej, bo trzeba uwzględniać zachowanie wieloregionalne; testy muszą pokrywać więcej trybów awarii; incydenty trwają dłużej, bo przyczyny mogą być czasowe, związane z replikacją lub konsensusem, a nie „baza padła”. Nawet podstawowe zmiany schematu wymagają większej ostrożności.
Przydatna zasada: najpierw zweryfikuj popyt, potem rozpraszaj, gdy ból stanie się mierzalny. Typowe wyzwalacze to niespełnione SLO dostępności w jednym regionie, stały spadek użytkowników z powodu opóźnień lub wymagania zgodności blokujące umowy.
Jeśli budujesz z narzędziem takim jak AppMaster, może pomóc zacząć od prostszego wdrożenia, dopóki nie dopracujesz procesów i modelu danych, a potem przejść do planu wieloregionalnego, gdy produkt i wzorce ruchu będą zweryfikowane.
„Wieloregionalność” staje się jaśniejsza, gdy przekształcisz ją w kilka liczb i kilka przepływów użytkownika.
Jeśli większość użytkowników jest w USA, a niewielka część w UE, możesz trzymać zapisy w jednym primary, zaostrzyć cele odzyskiwania i dodać repliki odczytowe w UE dla ekranów niekrytycznych. Jeśli przepływy wymagające zapisów w UE potrzebują lepszego UX, rozważ warstwę serwisową w UE lub kolejkę, aby UI pozostał responsywny. Powtórz ocenę wyboru bazy, gdy poprawność wieloregionalna stanie się wymagana dla kluczowych tabel (konta, rozliczenia, uprawnienia).
Wyobraź sobie SaaS B2B, gdzie konto ma współpracowników w Nowym Jorku i Berlinie. Wszyscy widzą te same bilety, faktury i limity użycia. Rozliczenia są wspólne, więc zdarzenie płatności powinno natychmiast wpływać na dostęp dla całego konta.
W PostgreSQL typowa konfiguracja to primary w USA i repliki odczytowe w UE. Użytkownicy z USA mają szybkie odczyty i zapisy. Użytkownicy z UE mogą czytać lokalnie, ale wszystko, co musi być natychmiast poprawne (bieżący plan, ostatnie uprawnienia, status faktury), często musi trafić do primary w USA. Jeśli odczyty w UE pochodzą z repliki, akceptujesz, że może być opóźnienie. To może wyglądać tak, że administrator finansowy w Berlinie opłaci fakturę, odświeży stronę i nadal widzi "po terminie" przez chwilę.
W wieloregionalnej bazie rozproszonej jak CockroachDB możesz umieścić dane bliżej obu regionów, zachowując jedną logiczną bazę. Kosztem jest to, że wiele zapisów i niektóre odczyty musi koordynować się między regionami, by zachować spójność. Ten dodatkowy round-trip między regionami staje się częścią normalnej ścieżki, szczególnie dla współdzielonych rekordów jak ustawienia konta i rozliczenia.
Plan etapowy, który często działa:
Jeśli budujesz na AppMaster, utrzymywanie logiki w wizualnych procesach biznesowych może ułatwić późniejsze zmiany regionów wdrożenia lub strategii bazy danych.
Największy błąd to założenie, że „wieloregionalne” automatycznie znaczy szybkie dla wszystkich. Baza rozproszona nie pokona fizyki. Jeśli transakcja musi potwierdzić się w dwóch odległych miejscach, czas round-trip pojawi się w każdym zapisie.
Inna pułapka to mieszanie oczekiwań poprawności bez przyznania się do tego. Zespoły wymagają ścisłej poprawności dla sald, zapasów i uprawnień, ale traktują inne części aplikacji jako "wystarczająco bliskie". Użytkownicy widzą wtedy jedną wartość na jednym ekranie i inną na następnym kroku.
Wzorce do obserwowania:
Migracje zasługują na dodatkową uwagę, bo zwykle mają miejsce, gdy produkt rośnie najszybciej. Zmiana schematu łatwa na jednym węźle może stać się ryzykowna, gdy musi być spójna w wielu węzłach i regionach.
Traktuj wybór pierwszej bazy jako krok, nie przeznaczenie. Jeśli budujesz z AppMaster, możesz prototypować przepływy i modele danych szybko, a potem weryfikować rzeczywiste opóźnienia i zachowanie przy awariach przed ostatecznym przejściem do rozproszonej konfiguracji.
Co tak naprawdę oznacza „dostępność wieloregionalna” dla mojej aplikacji?Zacznij od spisania dokładnie, jakiej awarii chcesz przetrwać (całkowita awaria regionu, utrata węzła bazy danych czy rozdzielenie sieci między regionami) i co użytkownicy powinni nadal móc robić w tym czasie. Następnie ustaw jasne cele dotyczące dopuszczalnej utraty danych (RPO) i czasu przywrócenia (RTO). Gdy te warunki są jawne, kompromisy między PostgreSQL a CockroachDB są łatwiejsze do oceny.
Kiedy PostgreSQL jest lepszym wyborem dla konfiguracji wieloregionalnych?PostgreSQL jest często dobrym domyślnym wyborem, jeśli możesz zachować jeden region jako główny dla zapisów i akceptujesz krótki proces failoveru podczas awarii regionu. Jest prostszy w obsłudze, łatwiej znaleźć specjalistów, a zapis blisko primary zwykle jest szybszy. Dodaj repliki odczytowe w innych regionach, gdy chcesz przyspieszyć odczyty i możesz tolerować pewne opóźnienia replikacji.
Kiedy CockroachDB ma więcej sensu niż PostgreSQL?CockroachDB ma sens, gdy naprawdę potrzebujesz, aby system pozostał poprawny i akceptował zapisy nawet podczas awarii regionu, bez ręcznego promowania repliki i przełączania. Kosztem jest wyższe bazowe opóźnienie zapisów i większa złożoność operacyjna, ponieważ baza musi koordynować się między replikami, by utrzymać silną spójność. To dobry wybór, gdy wieloregionalna poprawność jest wymogiem, a nie tylko miłym dodatkiem.
Jaki jest typowy sposób uruchamiania PostgreSQL w wielu regionach?Typowym wzorcem jest jedna główna instancja PostgreSQL obsługująca zapisy i odczyty, oraz repliki odczytowe w innych regionach, aby poprawić lokalną wydajność odczytów. Odczyty tylko do odczytu lub ekrany, które mogą być "trochę nieaktualne", kieruj do replik, a wszystko, co wymaga poprawności (status rozliczeń, uprawnienia), kieruj do primary. To poprawia UX bez konieczności wprowadzania pełnej złożoności zapisu wieloregionalnego.
Jak ryzykowne są nieaktualne odczyty z replik PostgreSQL?Opóźnienie replik może spowodować, że użytkownicy będą widzieć stare dane przez krótki czas, co może złamać przepływy, jeśli kolejny krok zakłada, że zapis jest widoczny wszędzie. Aby zmniejszyć ryzyko, trzymaj krytyczne odczyty na primary, projektuj UX z tolerancją krótkich opóźnień na ekranach niekrytycznych i dodawaj mechanizmy retry lub prośby o odświeżenie, tam gdzie to potrzebne. Kluczowe jest z góry ustalenie, które funkcje mogą być "eventually consistent", a które nie.
Dlaczego bazy rozproszone często wydają się wolniejsze przy zapisach między kontynentami?Zapisy wieloregionalne zwykle zwiększają opóźnienie, ponieważ baza musi potwierdzić zapis u innych replik w różnych regionach, zanim uzna operację za zakończoną. Im dalej od siebie regiony, tym bardziej czas koordynacji wpływa na p95 opóźnień. Jeśli aplikacja jest intensywnie zapisująca lub ma wieloetapowe transakcje dotykające wspólnych rekordów, dodatkowe round-tripy będą mocno odczuwalne przez użytkowników.
Co powinienem zmierzyć porównując PostgreSQL i CockroachDB?Skup się na p95 opóźnieniu dla swoich najważniejszych akcji użytkownika, nie tylko na średnich czy syntetycznych benchmarkach. Mierz rzeczywiste czasy odczytów i zapisów z regionów, które Cię interesują, i testuj kilka krytycznych przepływów end-to-end (rejestracja, zakup, zmiana uprawnień). Zasymuluj przynajmniej jeden scenariusz awaryjny i zanotuj, co widzą użytkownicy — „działa w normalnych warunkach” to nie to samo co „działa podczas awarii”.
Jak zmiany schematu i migracje różnią się w środowisku rozproszonym?W PostgreSQL przerażająca część to często czas blokad i blokowanie zapisów podczas niektórych zmian schematu, zwłaszcza przy dużych tabelach. W systemach rozproszonych zmiany mogą być online, ale ich pełne rozpropagowanie może trwać dłużej i ujawnić hotspoty lub zmiany planów zapytań w różnych regionach. Najbezpieczniejszym podejściem w obu przypadkach są stopniowe, addytywne migracje, które utrzymują kompatybilność aplikacji podczas stopniowego przesuwania danych i ruchu.
Co się dzieje podczas awarii regionu w każdej z baz?Pełna awaria regionu w PostgreSQL zwykle wyzwala planowy failover, gdzie promujesz replikę i przełączasz aplikację na nowego primary, czasem z krótką przerwą w zapisie. W systemie rozproszonym trudniejszy jest często split sieciowy, gdzie baza może odmawiać niektórych zapisów, aby chronić spójność, dopóki nie odzyska quorum. Twoje runbooki powinny obejmować oba typy zdarzeń, a nie tylko „baza danych padła”.
Czy mogę zacząć prosto i przejść do wieloregionalności później bez przepisywania wszystkiego?Tak — jeśli potraktujesz to jako ścieżkę ewolucji, a nie decyzję na zawsze. Zacznij od prostego modelu zapisu w jednym regionie, utrzymuj przejrzysty schemat i jawnie określaj potrzeby wieloregionalne dla każdej funkcji, aby nie polegać przypadkowo na nieaktualnych odczytach dla krytycznych przepływów. Jeśli budujesz z AppMaster, możesz szybko iterować modele danych i logikę biznesową, weryfikować rzeczywiste opóźnienia i zachowanie przy awariach produkcyjnych, i dopiero wtedy przejść do bardziej złożonego planu wieloregionalnego.
27 sty 2026
8 min
26 sty 20268 min
21 sty 20267 minEksperymentuj z AppMaster z darmowym planem.
Kiedy będziesz gotowy, możesz wybrać odpowiednią subskrypcję.
