Mit mehreren Datenbanken skalieren

Die beste Möglichkeit, die Leistung zu optimieren und Ihre Daten in Firebase Realtime Database zu skalieren, besteht darin, Ihre Daten auf mehrere Realtime Database-Instanzen aufzuteilen. Dies wird auch als Datenbank-Sharding bezeichnet. Sharding bietet Ihnen die Flexibilität, über die Grenzwerte hinaus zu skalieren, die für einzelne Datenbankinstanzen gelten. Außerdem können Sie damit die Last ausgleichen und die Leistung optimieren.

Wann sollten Daten partitioniert werden?

Sie sollten Ihre Daten auf mehrere Datenbanken aufteilen, wenn Sie Realtime Database verwenden und eines der folgenden Szenarien zutrifft:

  • Sie möchten die Limits von 200.000 gleichzeitigen Verbindungen, 1.000 Schreibvorgängen pro Sekunde oder andere Limits für eine einzelne Datenbankinstanz überschreiten.
  • Sie haben mehrere separate Datasets und möchten die Leistung optimieren, z. B. bei einer Chat-App, die separate, unabhängige Nutzergruppen bedient.
  • Sie möchten die Last auf mehrere Datenbanken verteilen, um die Verfügbarkeit zu verbessern und das Risiko einer Überlastung einer einzelnen Datenbankinstanz zu verringern.

Daten partitionieren

So partitionieren Sie Ihre Daten (unten genauer beschrieben):

  1. Ordnen Sie Ihre Daten entsprechend den spezifischen Anforderungen Ihrer App mehreren Datenbanken zu.
  2. Mehrere Datenbankinstanzen erstellen
  3. Konfigurieren Sie Ihre App so, dass sie eine Verbindung zur Realtime Database-Instanz herstellt, die für die einzelnen Datasets erforderlich ist.

Daten zuordnen

Wenn Sie Ihre Daten mehreren Datenbanken zuordnen, sollten Sie die folgenden Bedingungen erfüllen:

  • Jede Abfrage wird nur für eine einzelne Datenbankinstanz ausgeführt. Realtime Database unterstützt keine Abfragen über Datenbankinstanzen hinweg.
  • Keine oder nur minimale Weitergabe oder Duplizierung von Daten über Datenbankinstanzen hinweg.
  • Jede App-Instanz stellt jeweils nur eine Verbindung zu einer Datenbank her.

Berücksichtigen Sie beim Zuordnen Ihrer Daten die folgenden Strategien:

„Master-Shard“ erstellen

Speichern Sie eine Übersicht darüber, wie Ihre Daten in Datenbankinstanzen gespeichert werden. So können Sie programmatisch nachsehen, welche Datenbankinstanz dem verbindenden Client entspricht. Das kann mehr Aufwand verursachen als die direkte Verbindung zur benötigten Datenbankinstanz.

Daten nach Kategorien oder Kunden gruppieren

Daten in isolierten Datenbankinstanzen speichern, gruppiert nach Nutzer oder Datentyp. Wenn Sie beispielsweise eine Chatanwendung entwickeln, die für mehrere Organisationen bestimmt ist, können Sie für jede Organisation eine Datenbankinstanz erstellen und alle Chatdaten in eindeutigen Datenbankinstanzen speichern.

In diesem Fall tauschen Organisation A und Organisation B keine Daten aus, es gibt keine doppelten Daten in Ihren Datenbanken und Sie führen Abfragen nur für eine einzelne Datenbankinstanz aus. Außerdem stellen Nutzer in jeder Organisation nur dann eine Verbindung zur Datenbank ihrer Organisation her, wenn sie die Chat-App verwenden.

Sie können dann mehrere Datenbankinstanzen im Voraus erstellen und die ID der Organisation verwenden, um ein Team seiner Datenbankinstanz zuzuordnen. Beispiel: Organisation A wird Realtime Database A zugeordnet.

Wie Sie Daten für Ihre App zuordnen, hängt von Ihrem jeweiligen Anwendungsfall ab. Die oben beschriebenen Bedingungen und Strategien können Ihnen jedoch dabei helfen, herauszufinden, was für Ihre Daten am besten funktioniert.

Mehrere Realtime Database-Instanzen erstellen

Wenn Sie den Blaze-Tarif nutzen, können Sie bis zu 1.000 Datenbankinstanzen im selben Firebase-Projekt erstellen.

Erstellen Sie eine Datenbank im <span class=Firebase Console mit dem Kontextmenü im Bereich „Datenbanken“ />

  1. Rufen Sie in der Firebase Console im Bereich Entwickeln > Datenbank den Tab Daten auf.
  2. Wählen Sie im Menü im Bereich Realtime Database die Option Neue Datenbank erstellen aus.
  3. Passen Sie die Datenbankreferenz und die Sicherheitsregeln an und klicken Sie dann auf Ok.

Wiederholen Sie den Vorgang, um so viele Datenbankinstanzen zu erstellen, wie Sie benötigen. Jede Datenbankinstanz hat einen eigenen Satz von Firebase Realtime Database Security Rules, sodass Sie den Zugriff auf Ihre Daten optimieren können.

Sie können Datenbankinstanzen in der Firebase-Konsole oder mit der Realtime Database Management REST API erstellen und verwalten.

Realtime Database Security Rules für jede Instanz bearbeiten und bereitstellen

Achten Sie darauf, dass Ihre Realtime Database Security Rules den entsprechenden Zugriff auf jede Datenbankinstanz in Ihrem Projekt ermöglichen. Jede Datenbank hat eigene Regeln, die Sie über die Firebase Console oder mit der Firebase CLI zum Bereitstellen von Zielen bearbeiten und bereitstellen können.

  • So bearbeiten und stellen Sie Regeln über die Firebase-Konsole bereit:

    1. Wechseln Sie im Abschnitt Entwickeln > Datenbank zum Tab Regeln.
    2. Wählen Sie die Datenbank aus, die Sie bearbeiten möchten, und ändern Sie die Regeln.

  • So bearbeiten und stellen Sie Regeln über die Firebase CLI bereit:

    1. Ändern Sie die Regeln in den Regelsätzen für Ihre Datenbankinstanzen (z. B. foo.rules.json).
    2. Erstellen und wenden Sie Bereitstellungsziele an, um Datenbanken zu verknüpfen, für die dieselbe Regelfile verwendet wird. Beispiel: 
      firebase target:apply database main my-db-1 my-db-2
       
      firebase target:apply database other my-other-db-3

    3. Aktualisieren Sie die Konfigurationsdatei firebase.json mit den Bereitstellungszielen:

      {
  "database": [
    {"target": "main", "rules": "foo.rules.json"},
    {"target": "other", "rules": "bar.rules.json"}
  ]
}

    4. Führen Sie den Bereitstellungsbefehl aus: 

      firebase deploy

Achten Sie darauf, Regeln immer an derselben Stelle zu bearbeiten und bereitzustellen. Wenn Sie Regeln über die Firebase-CLI bereitstellen, werden alle Änderungen überschrieben, die Sie in der Firebase-Konsole vorgenommen haben. Wenn Sie Regeln direkt in der Firebase-Konsole bearbeiten, werden alle Änderungen überschrieben, die Sie zuletzt über die Firebase-CLI bereitgestellt haben.

App mit mehreren Datenbankinstanzen verbinden

Verwenden Sie die Datenbankreferenz, um auf Daten zuzugreifen, die in sekundären Datenbankinstanzen gespeichert sind. Sie können die Referenz für eine bestimmte Datenbankinstanz über die URL oder die App abrufen. Wenn Sie keine URL angeben, erhalten Sie die Referenz für die Standarddatenbankinstanz der App.

Web

import { initializeApp } from "firebase/app";
import { getDatabase } from "firebase/database";

const app1 = initializeApp({
  databaseURL: "https://testapp-1234-1.firebaseio.com"
});

const app2 = initializeApp({
  databaseURL: "https://testapp-1234-2.firebaseio.com"
}, 'app2');

// Get the default database instance for an app1
const database1 = getDatabase(app1);

// Get a database instance for app2
const database2 = getDatabase(app2);
rtdb_multiple_instances.js

Web

const app1 = firebase.initializeApp({
  databaseURL: "https://testapp-1234-1.firebaseio.com"
});

const app2 = firebase.initializeApp({
  databaseURL: "https://testapp-1234-2.firebaseio.com"
}, 'app2');

// Get the default database instance for an app1
var database1 = firebase.database();

// Get a database instance for app2
var database2 = firebase.database(app2);
sharding.js
Swift
Hinweis:Dieses Firebase-Produkt ist nicht für das App Clip-Ziel verfügbar. 
// Get the default database instance for an app

var ref: DatabaseReference!

ref = Database.database().reference()

// Get a secondary database instance by URL
var ref: DatabaseReference!

ref = Database.database("https://testapp-1234.firebaseio.com").reference()
Objective-C
Hinweis:Dieses Firebase-Produkt ist nicht für das App Clip-Ziel verfügbar. 
// Get the default database instance for an app

@property (strong, nonatomic) FIRDatabaseReference *ref;

self.ref = [[FIRDatabase database] reference];

// Get a secondary database instance by URL
@property (strong, nonatomic) FIRDatabaseReference *ref;

self.ref = [[FIRDatabase databaseWithURL:@"https://testapp-1234.firebaseio.com"] reference];

Kotlin

// Get the default database instance for an app
val primary = Firebase.database.reference

// Get a secondary database instance by URL
val secondary = Firebase.database("https://testapp-1234.firebaseio.com").reference
ShardingActivity.kt

Java

// Get the default database instance for an app
DatabaseReference primary = FirebaseDatabase.getInstance()
        .getReference();

// Get a secondary database instance by URL
DatabaseReference secondary = FirebaseDatabase.getInstance("https://testapp-1234.firebaseio.com")
        .getReference();
ShardingActivity.java

Instanz bei Verwendung der Firebase CLI angeben

Mit der Option --instance können Sie angeben, auf welche Firebase Realtime Database ein Firebase CLI-Befehl angewendet werden soll. Mit dem folgenden Befehl wird beispielsweise das Profiler-Tool für eine Datenbankinstanz mit dem Namen my-example-shard.firebaseio.com ausgeführt:

firebase database:profile --instance "my-example-shard"

Verbindungen für jede Datenbank optimieren

Wenn jeder Client während einer Sitzung eine Verbindung zu mehreren Datenbanken herstellen muss, können Sie die Anzahl der gleichzeitigen Verbindungen zu jeder Datenbankinstanz reduzieren, indem Sie nur so lange eine Verbindung zu jeder Datenbankinstanz herstellen, wie es erforderlich ist.

Weitere Informationen

Wenn Sie weitere Hilfe beim Sharding Ihrer Daten auf mehrere Datenbankinstanzen benötigen, wenden Sie sich an die Firebase-Experten in unserem Slack-Kanal oder auf Stack Overflow.