Чем отличаются шардирование и репликация в базах данных

Шардирование и репликация — это две разные стратегии масштабирования баз данных, решающие разные задачи.

Это процесс создания и синхронизации точных копий (реплик) всей базы данных на нескольких серверах.

Цель: Повышение отказоустойчивости (High Availability) и производительности чтения.
Принцип работы: Все операции записи идут на основной сервер (master/primary), а затем копируются на реплики (slaves/replicas). Чтение можно распределить по всем репликам.
Плюсы: Если основной сервер выходит из строя, одна из реплик может взять на себя его роль. Увеличивается скорость чтения.
Минусы: Не решает проблему производительности записи, так как все записи по-прежнему обрабатываются одним узлом.

Это процесс горизонтального разделения одной большой таблицы на несколько меньших частей (шардов), которые хранятся на разных серверах.

Цель: Повышение производительности записи и масштабирование для хранения огромных объемов данных.
Принцип работы: Данные разделяются по определенному ключу (shard key). Например, пользователи с id от 1 до 1,000,000 хранятся на сервере А, а с 1,000,001 до 2,000,000 — на сервере Б.
Плюсы: Позволяет распределить нагрузку на запись между несколькими серверами, обходя ограничения одного узла.
Минусы: Значительно усложняет архитектуру. Запросы, затрагивающие несколько шардов, становятся сложными и медленными.

Ключевое отличие в одной фразе:

Репликация — дублирует данные, шардирование — разделяет их.

Часто эти подходы используются вместе: каждый шард может иметь свои собственные реплики для обеспечения отказоустойчивости.