Миграция в программировании: что это такое и как использовать

Миграция — важный этап в общем процессе переноса локальной IT-инфраструктуры в среду облачных вычислений. Например, можно заменить серверы или устройства хранения данных, консолидировать или вывести из эксплуатации центр обработки данных. Переход в общедоступное, частное или гибридное облако требует безопасного и экономичного способа переноса данных в новое хранилище. 

Что такое миграция в программировании

Data-миграция — это стратегический процесс передачи данных между системами хранения, БД (базами данных) или приложениями. Это важный компонент обновления систем, облачной миграции и IT-обслуживания. Он обеспечивает доступность, безопасность и оптимальную организацию информации.

Миграция данных в развитии проекта

Успешная data-миграция обеспечивает целостность информации, сводит к минимуму время простоя и снижает риск потери информации при переходе. Это важная часть современного управления информацией. Она помогает поддерживать эффективность бизнеса.

Миграция структуры базы данных и данных: в чем разница

Важно различать миграцию данных и перенос БД в другую систему хранения. Миграция данных относится к перемещению их между типами хранилищ, форматами или системами. Миграция базы данных также содержит перенос схемы database и данных в другую систему.

Основные типы миграций данных и их особенности

В зависимости от типа бизнеса и компании для переноса данных выбирают определенный тип миграции:

• миграция БД — перенос данных с одной платформы БД на другую. Здесь важно поддерживать целостность данных, управление различными схемами и обеспечение минимального времени простоя;
• миграция приложений — перенос приложения из одной среды в другую. Часто его переносят в более современную инфраструктуру — облако. Основные задачи при этом включают обеспечение совместимости приложений, согласованности данных и минимального ущерба для работы пользователей;
• миграция бизнес-процессов — перенос всех бизнес-операций на новые платформы или инфраструктуры. Важно, чтобы новая система точно воспроизводила существующие процессы, поддерживала целостность информации и повышала общую эффективность без сбоев.

Миграции баз данных проводят на основе состояния и на основе изменений.

На основе состояния

Программное обеспечение для миграции на основе состояния создает артефакты, которые описывают, как воссоздать желаемое состояние БД с нуля. Файлы, которые оно создает, можно применить к пустой системе реляционных БД. Это нужно, чтобы полностью обновить ее.

Сначала создаются артефакты, описывающие желаемое состояние. Затем проводится сравнение сгенерированных файлов с текущим состоянием базы данных. Этот процесс позволяет ПО проанализировать разницу между двумя состояниями и сгенерировать новые файлы. Это нужно, чтобы привести текущую схему в соответствие со схемой, описанной в файлах. Затем эти операции изменения применяются к БД для достижения целевого состояния.

Файлы на основе состояния должны быть тщательно изучены опытными разработчиками для контроля за процессом. Их обязательно нужно проверять. Это гарантия того, что преобразования не приведут к потере данных. Например, если сгенерированные операции пытаются переименовать таблицу, удалив текущую и создав ее заново с новым именем, знающий человек должен распознать это и вмешаться, чтобы предотвратить потерю данных.

На основе изменений

При миграции на основе изменений создаются файлы, которые меняют существующие структуры для достижения желаемого состояния. Вместо выявления различий между желаемым состоянием и текущим этот подход основывается на известном состоянии БД, чтобы определить операции по приведению ее в новое состояние. Создаются последовательные файлы для дальнейшего изменения, а также серия файлов изменений, которые могут воспроизводить конечное состояние при последовательном применении.

Поскольку предыдущее состояние очень важно для систем, основанных на изменениях, БД часто используются внутри них. Это нужно, чтобы отслеживать, какие файлы были применены. Это помогает ПО понять, в каком состоянии сейчас находится система. Не нужно анализировать текущую структуру и сравнивать ее с желаемым состоянием, которое станет известно только после компиляции всей серии файлов.

Преимущества использования миграции баз данных

Миграция данных важна при обновлении системы, консолидации технологий или перемещении центра обработки информации. Выделим основные преимущества этого процесса.

Повышение операционной эффективности. Перенос дает бизнесу возможность воспользоваться преимуществами централизованной среды. Он повышает надежность, производительность и сокращает количество инцидентов. В результате команда будет тратить меньше времени на устранение неполадок. У нее будет больше времени для работы над важными задачами.

Упрощенная реструктуризация. Компаниям легче проводить реструктуризацию, если их данные доступны, могут передаваться и защищены. Облачное ПО предоставляет организациям возможность интеграции с другими платформами и приложениями.

Возможности анализа данных. Миграция — мощный стимул для бизнеса, особенно на ранних стадиях становления на рынке. Одна из основных причин перехода на обновленное программное обеспечение — это возможность использования аналитики и доступа к информации из любого места. Эта информация полезна для принятия решений, масштабирования бизнеса. Ведь проекты, услуги и продукты разрабатываются на основе потребительского спроса и тенденций.

Популярные инструменты для проведения миграций данных

Растущим компаниям часто приходится переносить свои данные из одной системы в другую. Независимо от того, переносите ли вы данные в новую систему, или выполняете полную миграцию в облако, это может оказаться сложной задачей без подобранных программ. Есть множество инструментов для data-переноса, которые упрощают этот процесс. 

Миграции в Laravel: удобное управление базами данных

Система миграции Laravel — это удобный способ изменения схем БД. Она предоставляет к ним общий доступ сразу нескольким разработчикам. Инкапсулируя изменения в схему внутри файлов миграции, можно легко управлять версиями БД-структуры и делать совместную разработку более управляемой.

Перенос базы данных в Laravel — это простой процесс с использованием интерфейса командной строки Artisan (CLI). Рассмотрим по шагам, как создать БД для переноса в Laravel.

Чтобы создать новый файл для переноса, выполните команду Artisan:

php artisan make:migration create_table_name

Замените ‘create_table_name’ на имя таблицы, которую хотите создать.

В только что созданном файле миграции используйте метод up() для определения изменений в схеме базы данных.

Например, чтобы создать таблицу пользователей со столбцами имени, электронной почты и пароля, вы можете использовать следующий код:

public function up()

{

    Schema::create('users', function (Blueprint $table) {

        $table->id();

        $table->string('name');

        $table->string('email')->unique();

        $table->string('password');

        $table->timestamps();

    });

}

Чтобы запустить миграцию и применить изменения, выполните следующую команду:

php artisan migrate

Если миграцию нужно откатить, используйте команду:

php artisan migrate:rollback

Для сброса всех миграций используйте следующую команду Artisan:

php artisan migrate:reset

Liquibase и его возможности для работы с базами данных

Liquibase — это независимая от БД библиотека с открытым исходным кодом для отслеживания, управления и применения изменений в схеме базы данных. Инструмент создает схему базы данных в виде кода, позволяя разработчикам управлять процессом миграции и автоматизировать его. С помощью Liquibase можно определять наборы изменений. Они управляются версиями и выполняются контролируемым образом, обеспечивая согласованность в различных средах.

Пошаговое руководство по проведению миграции данных

Для плавного перехода необходим хорошо структурированный план переноса информации.

Подготовка к миграции и выбор подходящих инструментов

Определение целей. Постановка четких задач — это первый шаг к успешному плану миграции. Цели должны соответствовать общим целям бизнеса. Это может быть повышение производительности системы или улучшение data-безопасности.

Поиск данных. Включает анализ их актуальности и соответствия требованиям. Этот шаг важен для определения приоритетов. Необходимо, чтобы при переносе не была упущена важная информация.

Выбор правильных инструментов. Подходящие инструменты должны обеспечивать надежность. Они должны быть совместимы с существующими системами.

Проведение миграции и контроль изменений

Процесс проходит в несколько этапов:

• оценка — определение целей, анализ имеющейся информации и составление планов;
• профилирование — выявление связей, тенденций и качества информации;
• очистка — необходима для повышения качества и предварительной обработки;
• сопоставление — разработка спецификаций, которая нужна для сопоставления и преобразования данных;
• тестирование — важно, чтобы гарантировать корректность данных и их совместимость с системой;
• выполнение — этап реализации стратегии;
• валидация — проверка полноты и целостности данных после миграции;
• оптимизация — настройка системы для эффективной работы, внесение правок.

Практические советы по оптимизации миграций в различных фреймворках

Важно создать эффективный процесс развертывания, основанный на гибкости и управлении. Также необходимо подготовить рабочий процесс к автоматизации.

Сведение к минимуму времени простоя. Более мелкие и частые изменения схемы, а также автоматизированная проверка могут сократить время простоя.

Упреждающее планирование отката. Если его невозможно легко откатить, его не следует развертывать. Планы отката и инструменты, которые автоматизируют или даже предлагают целенаправленные откаты, необходимы перед выполнением любых миграций. Убедитесь, что вы можете быстро вернуться к предыдущей версии, если что-то пойдет не так. Регулярно проверяйте свои процедуры резервного копирования и восстановления.

Документирование и управление версиями БД. Отслеживание состояния базы данных и обнаружение отклонений обеспечивают ее соответствие ожидаемому состоянию.

Обеспечение согласованности данных. Проверки качества и валидации, а также обнаружение отклонений могут обеспечить согласованность и предупредить о любых различиях после миграции.

Типичные ошибки и подводные камни при миграции базы данных

Перечислим основные сложности:

• потеря данных. В процессе переноса часть информации может быть не передана и потеряна безвозвратно;
• семантические ошибки. Даже если все данные успешно перенесены в новое хранилище, могут возникнуть сбои в семантике. Например, в предыдущем хранилище было поле под названием «Общий итог»‎. После переноса в целевое местоположение информация из этого поля попадает в другое поле или столбец. Это может привести к неточной отчетности или неправильной интерпретации;
• производительность приложения. Целевая платформа может работать нестабильно по нескольким причинам: низкое качество кода приложения, ошибки в приложении или его неспособность справляться с высокой нагрузкой. Проблемы могут быть связаны с переносом информации. Например, они могут возникнуть, когда компания использует нестабильные или небезопасные инструменты для переноса.