סקירה כללית על AlloyDB

‫AlloyDB ל-PostgreSQL הוא שירות מנוהל של מסד נתונים שתואם ל-PostgreSQL. הוא משלב מנוע של מסד נתונים שפותח על ידי Google עם ארכיטקטורה מבוססת-ענן עם כמה צמתים, כדי לספק ביצועים, אמינות וזמינות ברמה שמתאימה לארגונים, גם לאפליקציות הכי תובעניות.

כדי ליצור אב טיפוס, לפתח ולבדוק במהירות באמצעות סוכני תכנות, התחילו עם הגדרת AlloyDB Express (גרסת טרום-השקה (Preview)), שמספקת הקצאה מהירה, צמצום הפעולה לאפס ושדרוג בלחיצה אחת ל-AlloyDB שמוכן לייצור. מידע נוסף זמין במאמר סקירה כללית על AlloyDB Express.

תרחישים לדוגמה ל-AlloyDB

‫AlloyDB מספק חלופה ניתנת להתאמה ל-PostgreSQL רגיל בניהול עצמי. אם אתם רוצים להשקיע פחות זמן בניהול התשתית ויותר זמן בפיתוח אפליקציות, כדאי לכם להשתמש ב-AlloyDB.

‫AlloyDB מיועד לעומסי עבודה כבדים, כולל:

  • עיבוד טרנזקציות וניתוח נתונים היברידי (HTAP): הרצת שאילתות ניתוח מורכבות על נתוני הטרנזקציות בזמן אמת, בלי להשפיע על הביצועים או הזמינות.
  • אפליקציות AI עם זמן אחזור קצר: אתם יכולים לפתח אפליקציות AI גנרטיבי באמצעות AlloyDB AI, שמשלב חיפוש וקטורי והפעלה של מודל למידת מכונה ישירות במנוע של מסד הנתונים, וכך אין צורך בהעברת נתונים חיצונית עם זמן אחזור ארוך.
  • עומסי עבודה קריטיים ברמה שמתאימה לארגונים: פריסת אפליקציות שדורשות את הרמות הגבוהות ביותר של ביצועים, אמינות וזמינות, שנתמכות על ידי ארכיטקטורת מחשוב ואחסון מפורקת שמתפרסת על פני כמה אזורי זמינות.
  • יצירת אב טיפוס ותהליכי עבודה שמשתמשים בסוכני AI לתכנות: משתמשים ב-AlloyDB Express כדי ליצור מסדי נתונים לפיתוח ולבדיקה. כשהמסד נתונים בלי פעילות, משאבי המחשוב מצטמצמים אנכית לאפס, ואתם לא מחויבים על משאבי המחשוב.

מה AlloyDB מספק

ב-AlloyDB יש הרבה שירותים, כך שאתם לא צריכים ליצור ולתחזק אותם בעצמכם. אתם יכולים להתמקד בנתונים שלכם, ולתת ל-AlloyDB לטפל בפעולות הבאות:

  • גיבויים: הגנה על הנתונים באמצעות גיבויים אוטומטיים מתוזמנים וגיבויים על פי דרישה, ומערכת שחזור רציפה שמאפשרת שחזור מערכת מנקודה מסוימת בזמן (PITR).
  • זמינות גבוהה: הבטחת המשכיות השירות באמצעות צמתים מיותרים שנמצאים באזורים שונים, עם מעבר אוטומטי לגיבוי ביניהם.
  • ניהול משאבים: אופטימיזציה של הביצועים והיעילות באמצעות מערכות שמקצות ומשחררות זיכרון ונפח אחסון באופן אוטומטי לפי הצורך.
  • אופטימיזציה של שאילתות: שיפור הביצועים של מסד הנתונים באמצעות Index advisor שמציע שיפורים בסכימה, ומנוע מבוסס-עמודות שמאיץ שאילתות אנליטיות.
  • אבטחה והצפנה: הגנה על נתונים במנוחה באמצעותGoogle-owned and Google-managed encryption keys או מפתחות הצפנה בניהול הלקוח (CMEK), וניהול הגישה באמצעות ניהול זהויות והרשאות גישה (IAM) משולב.

ניהול מסדי נתונים

‫AlloyDB מנהל את התשתית הבסיסית של מסד הנתונים, כמו גיבויים אוטומטיים, תיקוני אבטחה והקצאת משאבים. עם זאת, AlloyDB הוא לא כלי עצמאי לניהול מסדי נתונים. עדיין תצטרכו כלי ניהול כדי לנהל את הסכימות, הנתונים והמשתמשים במסדי הנתונים.

אתם יכולים להשתמש בכלים הבאים כדי להתחבר למסדי הנתונים ולנהל אותם:

  • ‫AlloyDB Studio: כלי מבוסס-אינטרנט שמובנה ישירות במסוף Google Cloud , שמאפשר לכם לחקור ולנהל את הנתונים באמצעות ממשק SQL אינטראקטיבי.
  • לקוחות PostgreSQL: מכיוון ש-AlloyDB תואם באופן מלא ל-PostgreSQL, אתם יכולים להשתמש בכלים רגילים לניהול לקוחות ובכלי שורת הפקודה, כמו psql ו-pgAdmin, כדי לעבוד עם מסד הנתונים.

איך AlloyDB פועל

אפליקציה מתחברת למכונות של AlloyDB באמצעות פרוטוקולים סטנדרטיים של PostgreSQL.

ב-AlloyDB נעשה שימוש בארכיטקטורה מפורקת ובהיררכיית משאבים שנועדו למקסם את הזמינות והביצועים.

הבדלים בארכיטקטורה בהשוואה ל-PostgreSQL רגיל

ב-PostgreSQL רגיל, המנוע של מסד הנתונים שמעבד את השאילתות משולב עם האחסון באותו שרת. ב-AlloyDB נעשה שימוש בארכיטקטורה מפורקת, שבה שכבות המחשוב והאחסון נפרדות וניתנות להתאמה בנפרד.

  • מחשוב: מכונות וירטואליות או צמתים שמעבדים את השאילתות.
  • אחסון: מנוע אחסון מבוזר ומבוסס-ענן ששומר את הנתונים בכמה אזורי זמינות, ומתרחב אוטומטית ככל שהנתונים גדלים.

היררכיית המשאבים של AlloyDB

המשאבים ב-AlloyDB מאורגנים בשלוש רמות: אשכולות, מכונות וצמתים.

בתרשים הבא מוצגת היררכיית המשאבים של AlloyDB, שכוללת אשכול עם מכונה ראשית וכמה מכונות של מאגרי קריאה עם איזון עומסים:

דיאגרמה שמציגה אשכול שמכיל מכונה ראשית ומכונות של מאגר קריאה

  • אשכול: משאב ברמה העליונה שמשמש כקונטיינר לוגי למסדי הנתונים, ליומנים ולמטא-נתונים אחרים באזור. אפשר ליצור כמה אשכולות באותו פרויקט ובאותו אזור.
  • מכונה: נקודת החיבור של האפליקציות. אשכול מכיל מכונה אחת או יותר.
  • צומת: מכונה וירטואלית (VM) שמיועדת להפעלת המנוע של מסד הנתונים. כל מכונה מופעלת על ידי צומת אחד או יותר.

מה זה מכונה ב-AlloyDB?

מכונה של AlloyDB היא נקודת הגישה למסד הנתונים. לכל מכונה יש כתובת IP סטטית פרטית ברשת של הענן הווירטואלי הפרטי (VPC). כשהאפליקציה שולחת שאילתה לכתובת ה-IP הזו, המכונה מנתבת את הבקשה לצמתים הבסיסיים שלה לעיבוד.

ב-AlloyDB יש שני סוגים של מכונות:

  • מכונה ראשית: מספקת גישת קריאה וכתיבה לנתונים. לכל אשכול יש בדיוק מכונה ראשית אחת. מכונה ראשית יכולה להיות בזמינות גבוהה (HA) או בסיסית.

    • מכונה בזמינות גבוהה: מכילה שני צמתים, צומת פעיל וצומת המתנה, שנמצאים באזורים שונים לצורך יתירות כשל אוטומטית.

    • מכונה בסיסית: מכילה צומת אחד ללא צומת המתנה, לסביבות שאינן סביבות ייצור ולא דורשות זמינות גבוהה. איך מוזילים עלויות באמצעות מכונות בסיסיות

  • מכונה של מאגר קריאה: מספקת הרשאת קריאה בלבד כדי לשנות את קנה המידה של עומסי העבודה. אפשר להוסיף מכונה אחת או יותר של מאגר קריאה, כשכל אחת מכילה עד 20 צמתים בסך הכול באשכול. ‫AlloyDB מאזן באופן אוטומטי את עומס הבקשות בין הצמתים במאגר לקריאה בלבד.

תכונות עיקריות

‫AlloyDB נבדל מהתקנה רגילה של PostgreSQL בכמה דרכים, מעבר ליתרונות של התאמה לעומס (scaling) אנכית ואופקית שקיימים בארכיטקטורה מרובת הצמתים שתוארה קודם. בקטעים הבאים נסביר לעומק על התכונות העיקריות של AlloyDB.

תכונות אוטומטיות ודינמיות של מסד הנתונים

המנוע של מסד הנתונים, שתואם באופן מלא ל-PostgreSQL ומפעיל כל צומת ב-AlloyDB, מנתח באופן רציף את המבנה והתדירות של השאילתות. המנוע של מסד הנתונים משתמש במידע הזה כדי להציע שיפורים בסכימה או להחיל באופן אוטומטי את האופטימיזציות הבאות:

  • Index advisor עוזר לכם למצוא הזדמנויות לאופטימיזציה של סכימת מסד הנתונים באמצעות אינדקסים חדשים שמבוססים על דפוסי השימוש שלכם.

  • מנוע מבוסס-עמודות יכול לשפר את הביצועים של שאילתות לניתוח נתונים על ידי אחסון נתונים בזיכרון בפורמט מבוסס-עמודות. כך AlloyDB יכול להשתמש בטכניקות עיבוד מתקדמות כדי לסרוק ביעילות כמות גדולה של נתוני טבלה לפי הצורך.

  • גרסה מותאמת של התכונה autovacuum של נתונים לא עדכניים ב-PostgreSQL, שמתאימה באופן אוטומטי את הפרמטרים שקשורים ל-vacuum כדי להתאים בצורה הטובה ביותר לעומס העבודה.

  • מערכות אוטומטיות לניהול הזיכרון והאחסון מנצלות את הסביבה מבוססת-הענן ש-AlloyDB פועל בה, שפותחה על ידי Google. המערכות האלה מקצות ומשחררות זיכרון ואחסון באופן רציף לפי הצורך, כדי שהאשכול ימשיך לפעול בביצועים אופטימליים ובניצול יעיל של המשאבים.

זמינות גבוהה

כברירת מחדל, אשכול AlloyDB מציע זמינות גבוהה (HA) באמצעות הצמתים היתירים של המכונה הראשית, שנמצאים בשני אזורים שונים, עם יתירות כשל אוטומטית.

באשכולות שפועלים בסביבות שהן לא סביבות ייצור ולא נדרשת בהן זמינות גבוהה, אפשר להשתמש במכונות ראשיות בסיסיות באזור יחיד.

הוספת מכונות של מאגר קריאה שמכילות לפחות שני צמתים יוצרת נקודות גישה נוספות לנתונים, עם זמינות גבוהה, בכמה אזורים ועם איזון עומסים. כל המכונות במאגר לקריאה בלבד פועלות בנפרד מהמכונה הראשית.

למידע נוסף על שיקולים ספציפיים לאזורים, קראו את המאמר מיקום גיאוגרפי ואזורים.

גיבוי נתונים ותוכנית התאוששות מאסון (DR)

ב-AlloyDB יש מערכת גיבוי ושחזור רציפה שמאפשרת ליצור אשכול חדש על סמך כל נקודת זמן בתוך תקופת שמירה שניתנת להתאמה. כך תוכלו לשחזר נתונים שאבדו בטעות.

בנוסף, ב-AlloyDB אפשר ליצור ולשמור גיבויים מלאים של נתוני האשכול, על פי דרישה או לפי לוח זמנים קבוע. בכל שלב, אתם יכולים לשחזר מגיבוי לאשכול AlloyDB חדש שמכיל את כל הנתונים מהאשכול המקורי ברגע שבו הגיבוי נוצר.

מידע נוסף זמין במאמר מידע על גיבויים.

כשיטה נוספת של תוכנית התאוששות מאסון (DR), אתם יכולים להשיג רפליקציה בין אזורים על ידי יצירת אשכולות משניים באזורים נפרדים של Google Cloud. ‫AlloyDB מעביר נתונים בסטרימינג באופן אסינכרוני מאשכול ראשי ייעודי לכל אחד מהאשכולות המשניים שלו. בכל שלב, אתם יכולים לקדם אשכול משני לאשכול ראשי, או לבצע יתירות כשל (failover) בין אזורים (גרסת טרום-השקה (Preview)) כדי לשמור באופן אוטומטי על טופולוגיית הרפליקציה במהלך הפסקה.

מידע נוסף זמין במאמר מידע על שכפול בין אזורים.

אבטחה ובקרת גישה

אתם יכולים להגדיר אשכול כך שידרוש חיבור ל-AlloyDB Auth Proxy המאובטח, שמשתמש ב-IAM לבקרת גישה. מידע נוסף זמין במאמר הרשאה.

‫AlloyDB משתמש במערכת הרגילה של תפקידי משתמשים ב-PostgreSQL לאימות, ומוסיף כמה תפקידים ספציפיים ל-AlloyDB. מידע נוסף מופיע במאמר ניהול תפקידי משתמשים ב-AlloyDB.

הצפנה

כברירת מחדל, כל הנתונים במצב מנוחה ב-AlloyDB מוגנים באמצעותGoogle-owned and Google-managed encryption keys . אם אתם צריכים להצפין את הנתונים באמצעות מפתח שאתם מספקים, אתם יכולים לציין מפתח הצפנה בניהול הלקוח (CMEK) כשאתם יוצרים אשכול. לאחר מכן, AlloyDB משתמש ב-CMEK כדי להצפין את כל הנתונים שנכתבים באשכול הזה.

מפתחות CMEK חלים גם על גיבויים. אתם יכולים לציין CMEK כשאתם יוצרים גיבוי על פי דרישה, מגדירים לוח זמנים לגיבוי או משחזרים מגיבוי.

מידע נוסף זמין במאמר מידע על CMEK.

תחזוקה ועדכונים

במהלך חיי אשכול AlloyDB, יכולים להתרחש שני סוגים של עדכונים:

  • עדכוני מערכת: Google מבצעת עדכוני מערכת מדי פעם כדי לוודא שהחומרה והתוכנה הבסיסיות אמינות, מאובטחות ופועלות בצורה אופטימלית. העדכונים האלה כוללים תיקוני אבטחה, שדרוגים של מערכת ההפעלה ועדכונים קלים של גרסת שרת PostgreSQL.
  • עדכוני הגדרות: שינויים שאתם מבצעים באופן ידני באשכול או במכונות כדי לעמוד בדרישות המשתנות של עומסי העבודה. לדוגמה, שינוי הגודל של ה-vCPU ומספר הזיכרון של מכונה, או שינוי דגלים לניהול מסד נתונים.

פעולות התחזוקה של AlloyDB לא גורמות להפרעות. מערכת AlloyDB מכינה שרתים חלופיים ומחליפה אותם בשרתים הפעילים כשהם מוכנים. במהלך התהליך הזה, זמן ההשבתה של המכונות הראשיות הוא בדרך כלל פחות משנייה, ומאגרי הקריאה נשארים זמינים כל הזמן. ההחלפה מנתקת לרגע את החיבורים הפעילים למסד הנתונים, אבל אפשר להמשיך להשתמש במסד הנתונים כרגיל במהלך התהליך.

כדי להחיל עדכון של דגל מהר יותר, גם אם זה גורם לזמן השבתה ארוך יותר, אתם יכולים להשתמש במצב העדכון FORCE_APPLY.

AlloyDB AI

‫AlloyDB AI משלב חבילה של תכונות AI ו-ML ישירות במסד הנתונים של AlloyDB. בעבר, כדי לפתח אפליקציות מבוססות-AI היה צריך להשתמש בפייפליינים מורכבים ובתהליכי ETL כדי להעביר נתונים ממסדי נתונים תפעוליים לפלטפורמות AI/ML ייעודיות. השיטה הזו הובילה לאתגרים כמו זמן אחזור ארוך יותר בהעברת נתונים, תקורה תפעולית גבוהה יותר בניהול מערכות שונות ואחסון כפול. בזכות שילוב יכולות ה-AI ישירות במסד הנתונים, AlloyDB AI מייתר את הצורך בהעברת נתונים חיצוניים נרחבים.

כדי להקל על פיתוח אפליקציות מבוססות-AI, ב-AlloyDB AI יש את התוספים הבאים:

  • תוסף vector (גרסה של pgvector שמותאמת ל-AlloyDB AI): מאחסן ומאנדקס הטמעות וקטורים לחיפוש סמנטי, ותומך בשאילתות היברידיות ובחיפושים לפי דמיון. כדי להתחיל להשתמש בחיפוש וקטורי, קראו את המאמר ביצוע חיפוש וקטורי.
  • תוסף alloydb_scann: מספק חיפוש של השכן הקרוב ביותר (ANN) עם ביצועים גבוהים, על ידי הטמעה של אינדקס יעיל מאוד של השכן הקרוב ביותר שמבוסס על אלגוריתם ScaNN. מידע נוסף זמין במאמר יצירת אינדקס ScaNN.
  • ‫google_ml_integration: מספק גישה לפונקציות ה-AI, שמאפשרות להפעיל מודלים של ML מ-AlloyDB למשימות כמו יצירת הטמעות, דירוג סמנטי, מסננים וצירופים מבוססי-AI, ויצירת טקסט וסיכום. ניהול נקודות קצה של מודלים מאפשר לרשום ולהפעיל מודלים של AI, כולל מודלים חיצוניים של OpenAI או Anthropic. מידע נוסף זמין במאמרים רישום נקודת קצה של מודל והערכת שאילתות סמנטיות באמצעות אופרטורים של AI.
  • תוסף alloydb_ai_nl: מאפשר לכם לבצע פעולות במסד הנתונים באמצעות שפה טבעית. הוא מאפשר למפתחי אפליקציות ליצור שאילתות SQL מדויקות ומאובטחות בתגובה לשאלות של משתמשי קצה בשפה טבעית, וכך משתמשים שלא מכירים את SQL יכולים לגשת לנתונים. מידע נוסף זמין במאמר סקירה כללית על שפה טבעית.

במאמר פיתוח אפליקציות מבוססות-AI גנרטיבי מפורטים תרחישים לדוגמה של יכולות AlloyDB AI.

תמיכה בתוספים

‫AlloyDB כולל תמיכה בכמה תוספים פופולריים של PostgreSQL. הרשימה המלאה מופיעה במאמר תוספים נתמכים למסדי נתונים.

חלופה באירוח עצמי: AlloyDB Omni

כחלופה להרצת AlloyDB ב- Google Cloud,‏ Google מציעה את AlloyDB Omni. הגרסה הזו של AlloyDB, שניתנת להורדה, מאפשרת לכם להריץ את המנוע העוצמתי של מסד הנתונים בסביבת המחשוב שלכם שמבוססת על Linux, בכל מקום שבו היא נמצאת.

כדי לבדוק את אפשרויות הפריסה ושיעורי ה-Codelab, ולנהל את המינויים במסוףGoogle Cloud , היכנסו לדף של AlloyDB Omni במסוף.

מידע נוסף זמין במאמר סקירה כללית על AlloyDB Omni.

‫AlloyDB Express ליצירת אבות טיפוס וסוכני תכנות

‫AlloyDB Express הוא הגדרה ב-AlloyDB ליצירת אב טיפוס, פיתוח, בדיקה ותהליכי עבודה מהירים שמשתמשים בסוכני תכנות מבוססי-AI. ב-AlloyDB Express יש את התכונות הבאות:

  • הקצאה מהירה: המכונות מוכנות לקבל חיבורים תוך כ-2 שניות ל-DNS ציבורי ותוך 20 שניות לנקודות קצה (endpoints) של Private Service Connect.
  • צמצום הפעולה לאפס: מכונות וירטואליות לא פעילות מצמצמות את הפעולה לאפס, כך שלא תחויבו על עיבוד בתקופות של חוסר פעילות.
  • קישוריות של Private Service Connect ו-DNS ציבורי: אתם יכולים להתחבר למכונה מרשת ה-VPC דרך נקודות קצה (endpoints) של Private Service Connect, או מלקוחות מחוץ לרשת ה-VPC באמצעות DNS ציבורי.
  • שדרוג במקום ל-AlloyDB: אתם יכולים לשדרג אשכול AlloyDB Express ל-AlloyDB בלחיצה אחת.

מידע נוסף זמין במאמר סקירה כללית על AlloyDB Express.

המאמרים הבאים