Regionale, dualregionale und multiregionale Konfigurationen

In diesem Dokument werden regionale, biregionale und multiregionale Instanzkonfigurationen in Spanner beschrieben. Außerdem werden die Kompromisse, Replikationstopologien und verfügbaren Standorte für jeden Konfigurationstyp verglichen. Eine Instanzkonfiguration definiert die geografische Platzierung und Replikationstopologie der Datenbanken in Ihrer Instanz. Mit der richtigen Konfiguration können Sie Verfügbarkeit, Lese- und Schreiblatenz, Kosten und Anforderungen an den Datenstandort für Ihre Arbeitslast in Einklang bringen.

Instanzkonfigurationen

Wenn Sie eine Spanner-Instanz erstellen, müssen Sie sie als regional, biregional oder multiregional konfigurieren. Dazu wählen Sie eine Instanzkonfiguration aus, die bestimmt, wo Ihre Daten für diese Instanz gespeichert werden:

Weitere Informationen zu regionsspezifischen Aspekten finden Sie unter Geografie und Regionen

Instanzkonfigurationen mit vordefinierten Regionen und Replikationstopologien werden als Basisinstanzkonfigurationen bezeichnet. Sie können benutzerdefinierte Instanzkonfigurationen erstellen und einer vordefinierten Basisinstanzkonfiguration optionale Replikate mit Lesezugriff hinzufügen (verfügbar in der Enterprise- und Enterprise Plus-Version). Das hinzugefügte Replikat mit Lesezugriff muss sich in einer Region befinden, die nicht Teil der vorhandenen Instanzkonfiguration ist. Eine Liste der optionalen Lesezugriff-Regionen, die Sie hinzufügen können, finden Sie in der Spalte Optionale Region unter Regional verfügbare Konfigurationen und Multiregional verfügbare Konfigurationen. Sie können die Replikationstopologie von Basisinstanzkonfigurationen nicht ändern. Weitere Informationen finden Sie unter Schreibgeschützte Replikate.

Sie können Ihre Instanz von einer beliebigen Instanzkonfiguration in eine andere regionale, Dual-Region- oder multiregionale Instanzkonfiguration verschieben (z. B. von regional-us-central1 nach nam3). Sie können auch eine benutzerdefinierte Instanzkonfiguration mit zusätzlichen Replikaten erstellen und dann Ihre Instanz in die neue benutzerdefinierte Instanzkonfiguration verschieben. Angenommen, Ihre Instanz befindet sich in regional-us-central1 und Sie möchten ein schreibgeschütztes Replikat in us-west1 hinzufügen. Sie können eine benutzerdefinierte Instanzkonfiguration mit regional-us-central1 als Basiskonfiguration erstellen, us-west1 als schreibgeschütztes Replikat hinzufügen und dann Ihre Instanz in diese neue benutzerdefinierte Instanzkonfiguration verschieben.

Regionale Konfigurationen

Google Cloud -Dienste sind an Standorten in Nordamerika, Südamerika, Europa, Asien, Australien, dem Nahen Osten und Afrika verfügbar. Wenn sich Ihre Nutzer und Dienste in einer einzigen Region befinden, wählen Sie eine regionale Instanzkonfiguration für Lese- und Schreibvorgänge mit der niedrigsten Latenz aus.

Für jede regionale Basiskonfiguration verwaltet Spanner drei Lese-/Schreibreplikate, die sich jeweils in einer anderenGoogle Cloud Zone in dieser Region befinden. Jedes nicht schreibgeschützte Replikat enthält eine vollständige Kopie der operativen Datenbank, die Lese-Schreib-Anforderungen und schreibgeschützte Anforderungen verarbeiten kann. Spanner greift auf Replikate in verschiedenen Zonen zurück, damit die Datenbank auch dann verfügbar ist, wenn es in einer einzelnen Zone zu einem Ausfall kommt.

Verfügbare Konfigurationen

Cloud Spanner bietet die folgenden regionalen Basisinstanzkonfigurationen. Wenn Sie eine optionale Region für ein Replikat mit Lesezugriff anfordern möchten, die nicht in der folgenden Tabelle aufgeführt ist, reichen Sie das Anfrageformular für ein optionales Replikat mit Lesezugriff ein. Google verwendet diese Anfragen, um die Nachfrage nach zukünftigen Regionen einzuschätzen, und antwortet möglicherweise nicht direkt auf Ihre Einreichung.

Name der Basiskonfiguration Beschreibung der Region Optionale Region
Amerika
regional-northamerica-northeast1 Montréal Blattsymbol Niedriger CO2-Wert
regional-northamerica-northeast2 Toronto Blattsymbol Niedriger CO2-Wert
regional-northamerica-south1 Querétaro
regional-southamerica-east1 São Paulo Blattsymbol Niedriger CO2-Wert
regional-southamerica-west1 Santiago Blattsymbol Niedriger CO2-Wert
regional-us-central1 Iowa Blattsymbol Niedriger CO2-Wert Schreibgeschützt: asia-northeast1 1-OR
asia-south1 1-OR
europe-west1 2-OR
europe-west2 1-OR
europe-west9 1-OR
us-west3 1-OR
regional-us-east1 South Carolina Schreibgeschützt: us-central1 1-OR
us-west1 1-OR
europe-west1 1-OR
europe-west3 1-OR
regional-us-east4 Northern Virginia
regional-us-east5 Columbus Nur Lesezugriff: us-central1 1-OR
regional-us-south1 Dallas Blattsymbol Niedriger CO2-Wert
regional-us-west1 Oregon Blattsymbol Niedriger CO2-Wert
regional-us-west2 Los Angeles
regional-us-west3 Salt Lake City
regional-us-west4 Las Vegas
Europa
regional-europe-central2 Warschau Blattsymbol Niedriger CO2-Wert
regional-europe-north1 Finnland Blattsymbol Niedriger CO2-Wert
regional-europe-north2 Stockholm Blattsymbol Niedriger CO2-Wert
regional-europe-southwest1 Madrid Blattsymbol Niedriger CO2-Wert
regional-europe-west1 Belgien Blattsymbol Niedriger CO2-Wert Schreibgeschützt: us-central1 1-OR
us-west1 1-OR
regional-europe-west2 London Blattsymbol Niedriger CO2-Ausstoß
regional-europe-west3 Frankfurt
regional-europe-west4 Niederlande Blattsymbol Niedriger CO2-Ausstoß
regional-europe-west6 Zürich Blattsymbol Niedrige CO2-Bilanz
regional-europe-west8 Mailand Blattsymbol Niedriger CO2-Wert
regional-europe-west9 Paris Blattsymbol Niedriger CO2-Wert
regional-europe-west10 Berlin
regional-europe-west12 Turin Blattsymbol Niedriger CO2-Wert
Asiatisch-pazifischer Raum
regional-asia-east1 Taiwan
regional-asia-east2 Hongkong
regional-asia-northeast1 Tokio
regional-asia-northeast2 Osaka
regional-asia-northeast3 Seoul
regional-asia-south1 Mumbai
regional-asia-south2 Delhi
regional-asia-southeast1 Singapur
regional-asia-southeast2 Jakarta
regional-asia-southeast3 Bangkok
regional-australia-southeast1 Sydney
regional-australia-southeast2 Melbourne
Naher Osten
regional-me-central1 Doha
regional-me-central2 Dammam
regional-me-west1 Tel Aviv
Afrika
regional-africa-south1 Johannesburg

  • 1-OR: Ein optionales Replikat. Sie können eine benutzerdefinierte regionale Instanzkonfiguration erstellen und ein optionales Replikat mit Lesezugriff hinzufügen. Weitere Informationen finden Sie unter Benutzerdefinierte Instanzkonfiguration erstellen.

  • 2-OR: Bis zu zwei optionale Replikate. Sie können eine benutzerdefinierte regionale Instanzkonfiguration erstellen und ein oder zwei optionale Replikate mit Lesezugriff hinzufügen. Fügen Sie nach Möglichkeit zwei optionale Replikate hinzu, um die Leselatenz niedrig zu halten. Weitere Informationen finden Sie unter Benutzerdefinierte Instanzkonfiguration erstellen.

Replikation

Regionale Basiskonfigurationen enthalten drei Lese-/Schreib-Replikate. Für jede Spanner-Mutation ist ein Schreibquorum erforderlich, das aus einer Mehrheit der abstimmenden Replikate besteht. In regionalen Konfigurationen bilden zwei der drei Replikate ein Schreibquorum. Weitere Informationen zu führenden Regionen und abstimmenden Replikaten finden Sie unter Replikation.

Sie können eine benutzerdefinierte regionale Instanzkonfiguration erstellen und optionale Replikate mit Lesezugriff hinzufügen. Schreibgeschützte Replikate können dazu beitragen, Lesevorgänge zu skalieren und veraltete Lesevorgänge mit niedriger Latenz zu unterstützen. Diese schreibgeschützten Replikate nehmen nicht an Schreibquorums teil und dienen nicht als eigenständige Lösung für die Notfallwiederherstellung (Disaster Recovery, DR). Die Verfügbarkeit der Instanz wird durch das Quorum der abstimmenden Replikate bestimmt. Wenn die Spanner-Instanz offline geht, gehen die schreibgeschützten Replikate kurz danach ebenfalls offline und können keine Lesevorgänge, einschließlich Lesevorgänge veralteter Daten, ausführen. Die Replikate haben keinen Einfluss auf das SLA von Spanner mit einer Verfügbarkeit von mindestens 99,99 % für regionale Instanzen. Sie können Standorte, die in der Spalte Optionale Region aufgeführt sind, als optionale Replikate mit Lesezugriff hinzufügen. Wenn der von Ihnen bevorzugte Standort für das Replikat mit Lesezugriff nicht aufgeführt ist, können Sie eine neue optionale Region für das Replikat mit Lesezugriff anfordern. Weitere Informationen finden Sie unter Schreibgeschützte Replikate.

Best Practices für die Leistung von regionalen Konfigurationen

Beachten Sie die folgenden Best Practices, um eine optimale Leistung zu erzielen:

  • Erstellen Sie ein Schema, das Hotspots und andere Leistungsprobleme verhindert.
  • Platzieren Sie kritische Rechenressourcen in derselben Region wie Ihre Spanner-Instanz.
  • Stellen Sie genügend Rechenkapazität bereit, um die Gesamtauslastung von CPUs mit hoher Priorität unter 65 % zu halten.
  • Informationen zum Durchsatz pro Spanner-Knoten finden Sie unter Leistung für regionale Konfigurationen.

Dual-Region-Konfigurationen

Mit Dual-Region-Konfigurationen können Sie die Daten der Datenbank in mehreren Zonen in zwei Regionen in einem einzigen Land replizieren, wie in der Instanzkonfiguration definiert.

Biregionale Konfigurationen haben folgende Auswirkungen:

  • Lesevorgänge aus zwei Regionen in einem Land bedienen.
  • Anforderungen an den Datenstandort erfüllen.
  • Höhere Verfügbarkeit und SLAs als regionale Konfigurationen.

Cloud Spanner bietet Dual-Region-Konfigurationen in Deutschland, Australien, Kanada, Indien und Japan.

Informationen zum Durchsatz pro Spanner-Knoten finden Sie unter Leistung für Dual-Region-Konfigurationen.

Verfügbare Konfigurationen

Cloud Spanner bietet die folgenden grundlegenden biregionalen Instanzkonfigurationen:

Name der Basiskonfiguration Ressourcenstandort Regionen
dual-region-australia1 au (Australien) Sydney: australia-southeast1 L, 2RW+1W
Melbourne: australia-southeast2 2RW+1W
dual-region-canada1 ca (Kanada) Toronto: northamerica-northeast2 L, 2RW+1W
Montréal: northamerica-northeast1 2RW+1W
dual-region-germany1 de (Deutschland) Berlin: europe-west10 L, 2RW+1W
Frankfurt: europe-west3 2RW+1W
dual-region-india1 in (Indien) Mumbai: asia-south1 L, 2RW+1W
Delhi: asia-south2 2RW+1W
dual-region-japan1 jp (Japan) Tokio: asia-northeast1 L, 2RW+1W
Osaka: asia-northeast2 2RW+1W

Vorteile

Dual-Region-Instanzen bieten die folgenden Hauptvorteile:

  • 99,999 % Verfügbarkeit: bietet eine Verfügbarkeit von 99,999 % in zwei Regionen im selben Land, was über der Verfügbarkeit von 99,99 % liegt, die regionale Spanner-Konfigurationen bieten.
  • Datenverteilung: Ihre Daten werden automatisch zwischen den beiden Regionen mit strikter Konsistenz repliziert.
  • Datenstandort: Erfüllt die Anforderungen an den Datenstandort in den Ländern, die unter Verfügbare Konfigurationen für Dual-Regionen aufgeführt sind.

Replikation

Eine Dual-Region-Konfiguration enthält sechs Replikate, drei in jeder Region. Eine der Regionen wird als standardmäßige führende Region festgelegt (in der vorherigen Tabelle aufgeführt). Sie können die führende Region einer Datenbank ändern. In jeder Region gibt es zwei Lese-/Schreib-Replikate und ein Zeugenreplikat. Wenn beide Regionen fehlerfrei sind und in einer Dual-Region-Konfiguration ausgeführt werden, sind alle sechs Replikate am Dual-Region-Quorum beteiligt. Zum Bilden eines Schreibquorums und zum Übernehmen einer Transaktion sind mindestens zwei Abstimmungsreplikate in jeder Region erforderlich.

Failover und Failback

Nachdem Sie eine Dual-Region-Konfiguration erstellt haben, können Sie den Messwert Zeitachse für den Zustand des Dual-Region-Quorums im Dashboard Systemstatistiken aufrufen. Dieser Messwert ist nur für Dual-Region-Konfigurationen verfügbar. Es wird der Zustand von drei Quorums angezeigt:

  • Das biregionale Quorum: Global
  • Das Quorum für eine einzelne Region in jeder Region (z. B. Sydney und Melbourne)

In der Zeitachse wird ein orangefarbener Balken angezeigt, wenn eine Dienstunterbrechung vorliegt. Wenn Sie den Mauszeiger auf den orangefarbenen Balken bewegen, werden die Start- und Endzeiten der Störung angezeigt.

Wenn Sie ein schnelleres Recovery Time Objective (RTO) erreichen möchten, können Sie den Messwert Biregionale Zeitachse zur Quorumintegrität überwachen oder eine Benachrichtigung dafür einrichten. Anhand dieses Messwerts können Sie entscheiden, wann Sie bei regionalen Ausfällen ein manuelles Failover durchführen sollten. Nachdem Sie das Failover der Instanz ausgelöst haben, wird es normalerweise innerhalb einer Minute abgeschlossen.

Spanner unterstützt auch automatische, von Google verwaltete Failover, die ab dem Zeitpunkt, an dem der Fehler zum ersten Mal erkannt wird, bis zu 45 Minuten dauern können. Die längere RTO ist auf das dienstweite Monitoring von Google zurückzuführen. Google erfasst zusätzliche Signale, um zu prüfen, ob die gesamte Region betroffen ist und ob es Auswirkungen auf regionaler Ebene gibt. Außerdem wird so sichergestellt, dass ein Failover zu einem besseren Gesamtdienst für Nutzer in der Konfiguration führt.

Informationen zum manuellen Failover und Failback finden Sie unter Dual-Region-Quorum ändern.

Berücksichtigen Sie bei Entscheidungen zu manuellem Failover und Failback Folgendes:

  • Wenn alle drei Quorums fehlerfrei sind, müssen Sie nichts weiter tun.

  • Wenn in einer der Regionen eine Störung auftritt, liegt wahrscheinlich eine regionale Dienstunterbrechung vor. Dies kann die Verfügbarkeit der Datenbanken verringern, die in Ihrem Dual-Region-Quorum ausgeführt werden. Schreibvorgänge können fehlschlagen, wenn kein Quorum eingerichtet werden kann und Transaktionen das Zeitlimit überschreiten. Google führt automatisch ein Failover und Failback durch, wenn ein regionaler Ausfall erkannt wird. Sie können aber auch manuell ein Failover durchführen, um die RTO zu verkürzen. Beobachten Sie im Dashboard Systemstatistiken die Fehlerraten und die Latenz in Ihrer Datenbank. Wenn die Fehlerraten oder die Latenz steigen, können Sie manuell ein Failover durchführen und das Dual-Region-Quorum in ein Single-Region-Quorum in der fehlerfreien Region ändern. Wenn Sie ein manuelles Failover durchführen, müssen Sie nach der Wiederherstellung der fehlerhaften Region manuell ein Failback zu einem Dual-Region-Quorum durchführen.

  • Wenn das Quorum für zwei Regionen eine Unterbrechung anzeigt, obwohl beide einzelnen Regionen fehlerfrei sind, liegt ein Problem mit der Netzwerkpartitionierung vor. Die beiden Regionen können nicht mehr miteinander kommunizieren. Daher wird jede Region als fehlerfrei angezeigt, obwohl das Gesamtsystem nicht fehlerfrei ist. In diesem Szenario können Sie manuell ein Failover zur standardmäßigen Leader-Region durchführen, damit Ihre Datenbank weiterhin Schreibvorgänge verarbeiten kann, ohne die Leader-Region zu ändern. Nachdem das Problem mit der Netzwerkpartition behoben wurde und das Dual-Region-Quorum wieder fehlerfrei ist, müssen Sie manuell ein Failback durchführen.

Dual-Region-Konfigurationen bieten ein Recovery Point Objective (RPO) von null, da bei einem regionalen Ausfall oder bei einem Problem mit der Netzwerkpartitionierung keine Daten verloren gehen.

Informationen zum Prüfen des Modus (einzeln oder dual) Ihres Dual-Region-Quorums finden Sie unter Dual-Region-Quorum prüfen.

Best Practices für Failover und Failback

Best Practices für Failover und Failback:

  • Führen Sie kein Failover auf eine einzelne Region durch, wenn keine Ausfälle oder Störungen in der Region auftreten. Ein Failover auf eine einzelne Region erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass das gesamte System nicht verfügbar ist, wenn diese einzelne Region ausfällt.
  • Seien Sie bei der Auswahl der Failover-Region vorsichtig. Ein Failover auf die betroffene Region führt dazu, dass die Datenbank nicht verfügbar ist. Dies kann erst behoben werden, wenn die Region wieder online ist. Zur Überprüfung können Sie ein Bash-Skript verwenden, um den Zustand des Quorums in einer einzelnen Region zu prüfen, bevor Sie das Failover ausführen.
  • Wenn die fehlerhafte Region die standardmäßige führende Region ist, ändern Sie die standardmäßige führende Region nach dem Failover in die Failover-Region. Nachdem Sie bestätigt haben, dass beide Regionen wieder fehlerfrei sind, führen Sie ein Failback durch und ändern Sie die Leader-Region wieder in die ursprüngliche Leader-Region.
  • Denken Sie daran, ein manuelles Failback durchzuführen, wenn Sie ein manuelles Failover ausgeführt haben.

Beschränkungen

Sie können keine benutzerdefinierte biregionale Instanzkonfiguration erstellen und einer biregionalen Instanzkonfiguration keine schreibgeschützten Replikate hinzufügen.

Best Practices für die Leistung von biregionalen Konfigurationen

Beachten Sie die folgenden Best Practices, um eine optimale Leistung zu erzielen:

  • Erstellen Sie ein Schema, das Hotspots und andere Leistungsprobleme verhindert.
  • Zum Erzielen einer optimalen Schreiblatenz sollten Sie die Rechenressourcen für schreibintensive Arbeitslasten innerhalb oder in der Nähe der standardmäßig führenden Region platzieren.
  • Wenn Sie eine Abhängigkeit von einer einzelnen Region für Ihre Arbeitslasten vermeiden möchten, platzieren Sie kritische Rechenressourcen in beiden Regionen Ihrer Dual-Region-Konfiguration.
  • Informationen zum Durchsatz pro Spanner-Knoten finden Sie unter Leistung für Dual-Region-Konfigurationen.

Multiregionale Konfigurationen

Bei regionalen Spanner-Basiskonfigurationen werden Daten zwischen mehreren Zonen innerhalb einer einzelnen Region repliziert. Eine regionale Basiskonfiguration ist jedoch möglicherweise nicht optimal, wenn:

  • Ihre Anwendung muss häufig Daten von mehreren geografischen Standorten lesen, z. B. um Daten für Nutzer in Nordamerika und Asien bereitzustellen.
  • Ihre Schreibvorgänge stammen von einem anderen Standort als Ihre Lesevorgänge (z. B. wenn Sie große Schreibarbeitslasten in Nordamerika und große Lesearbeitslasten in Europa haben).

Sie können einer benutzerdefinierten regionalen Konfiguration optionale Lesezugriff-Replikate in anderen Regionen hinzufügen, um in diesen Szenarien Lesevorgänge veralteter Daten mit geringer Latenz bereitzustellen. Multiregionale Konfigurationen bieten jedoch auch folgende Vorteile:

  • Schreibverfügbarkeit in Regionen mit Lese-/Schreibzugriff mit automatischem Leader-Failover bei regionalen Störungen aufrechterhalten.
  • Höhere Verfügbarkeit und SLAs als regionale Konfigurationen.

Mit multiregionalen Konfigurationen können Sie Ihre Datenbanken in mehreren Zonen über mehrere Regionen hinweg replizieren, wie in der Instanzkonfiguration definiert. Die meisten multiregionalen Basiskonfigurationen enthalten zwei Lese-/Schreibregionen mit jeweils zwei Lese-/Schreibreplikaten in separaten Zonen und eine Zeugenregion. Die Ausnahme ist die asia2-Konfiguration, die keine Zeugenregion hat und stattdessen drei Lese-/Schreibregionen enthält: zwei Regionen mit jeweils zwei Lese-/Schreibreplikaten und eine dritte Region mit einem Lese-/Schreibreplikat. Mit diesen Lese-/Schreibreplikaten können Sie Daten mit geringerer Latenz aus mehreren Standorten in der Nähe oder innerhalb der in der Konfiguration festgelegten Regionen lesen.

Es gibt jedoch auch Nachteile, da die Quorumreplikate (Lese-/Schreibzugriff) in einer multiregionalen Konfiguration auf mehrere Regionen verteilt sind. Möglicherweise bemerken Sie eine zusätzliche Netzwerklatenz, wenn diese Replikate miteinander kommunizieren, um ein Schreibquorum zu bilden. Für Lesevorgänge ist kein Quorum erforderlich. Dadurch kann Ihre Anwendung Daten an mehr Standorten schneller lesen, allerdings auf Kosten einer geringfügig höheren Schreiblatenz. Weitere Informationen finden Sie unter Die Rolle von Replikaten bei Schreib- und Lesevorgängen.

Verfügbare Konfigurationen

Spanner bietet die folgenden multiregionalen Basisinstanzkonfigurationen. Wenn Sie eine optionale Region für ein Replikat mit Lesezugriff anfordern möchten, die nicht in den folgenden Tabellen aufgeführt ist, reichen Sie das Anfrageformular für ein optionales Replikat mit Lesezugriff ein. Google verwendet diese Anfragen, um die Nachfrage nach zukünftigen Regionen einzuschätzen, und antwortet möglicherweise nicht direkt auf Ihre Einreichung.

Ein Kontinent

In der folgenden Tabelle sind multiregionale Konfigurationen aufgeführt, die sich über einen einzelnen Kontinent erstrecken:

Name der Basiskonfiguration Ressourcenstandort Nicht schreibgeschützte Regionen Schreibgeschützte Regionen Witness-Region Optionale Region
asia1 global Tokio: asia-northeast1 L,2R
Osaka: asia-northeast2 2R		 – Seoul: asia-northeast3 Schreibgeschützt:
us-west1 1-OR
us-east5 1-OR
asia2 A global Mumbai: asia-south1 L,2R
Delhi: asia-south2 2R
Singapur: asia-southeast1 1R		 Keine Keine
eur3 eu (Europäische Union) Belgien: europe-west1 L,2R
Niederlande: europe-west4 2R		 – Finnland: europe-north1 Schreibgeschützt:
us-central1 1-OR
us-east4 1-OR
eur5 global London: europe-west2 L,2R
Belgien: europe-west1 2R		 – Niederlande: europe-west4 Schreibgeschützt:
us-central1 1-OR
us-east1 1-OR
eur6 global Niederlande: europe-west4 L,2R
Frankfurt: europe-west3 2R		 – Zürich: europe-west6 Schreibgeschützt:
us-east1 2-OR
eur7 eu (Europäische Union) Mailand: europe-west8 L,2R
Frankfurt: europe-west3 2R		 Keine Turin: europe-west12
nam3 us (Vereinigte Staaten) Northern Virginia: us-east4 L,2R
South Carolina: us-east1 2R		 – Iowa: us-central1 Nur Lesezugriff:
asia-south1 1-OR
asia-southeast1 1-OR
asia-southeast2 1-OR
europe-west1 1-OR
europe-west2 1-OR
europe-west4 1-OR
europe-west9 1-OR
us-east5 1-OR
us-west1 1-OR
us-west2 1-OR
us-west4 1-OR
us-west8 1-OR
nam6 us (Vereinigte Staaten) Iowa: us-central1 L,2R
South Carolina: us-east1 2R		 Oregon: us-west1 1R
Los Angeles: us-west2 1R		 Oklahoma: us-central2
nam7 us (Vereinigte Staaten) Iowa: us-central1 L,2R
Northern Virginia: us-east4 2R		 – Oklahoma: us-central2 Schreibgeschützt:
us-east1 2-OR
us-south1 1-OR
us-west1 1-OR
europe-west1 2-OR
nam8 us (Vereinigte Staaten) Los Angeles: us-west2 L,2R
Oregon: us-west1 2R		 – Salt Lake City: us-west3 Nur Lesezugriff:
asia-northeast1 2-OR
asia-southeast1 2-OR
europe-west2 2-OR
europe-west3 2-OR
us-east5 1-OR
nam9 us (Vereinigte Staaten) Northern Virginia: us-east4 L,2R
Iowa: us-central1 2R		 Oregon: us-west1 2R South Carolina: us-east1
nam10 us (Vereinigte Staaten) Iowa: us-central1 L,2R
Salt Lake City: us-west3 2R		 – Oklahoma: us-central2 Schreibgeschützt:
us-east4 1-OR
nam11 us (Vereinigte Staaten) Iowa: us-central1 L,2R
South Carolina: us-east1 2R		 – Oklahoma: us-central2 Schreibgeschützt:
us-west1 1-OR
nam12 us (Vereinigte Staaten) Iowa: us-central1 L,2R
Northern Virginia: us-east4 2R		 Oregon: us-west1 2R Oklahoma: us-central2
nam13 us (Vereinigte Staaten) Oklahoma: us-central2 L,2R
Iowa: us-central1 2R		 Keine Salt Lake City: us-west3
nam14 global Virginia: us-east4 L,2R
Montréal: northamerica-northeast1 2R		 Keine South Carolina: us-east1
nam15 us (Vereinigte Staaten) Dallas: us-south1 L,2R
Northern Virginia: us-east4 2R		 Keine Iowa: us-central1 Schreibgeschützt:
us-central2 1-OR
us-east1 1-OR
us-west3 1-OR
nam16 us (Vereinigte Staaten) Iowa: us-central1 L,2R
Northern Virginia: us-east4 2R		 Keine Columbus: us-east5 Schreibgeschützt:
us-west2 2-OR
nam22 us (Vereinigte Staaten) Columbus: us-east5 L,2R
South Carolina: us-east1 2R		 Keine Northern Virginia: us-east4 Schreibgeschützt:
us-west1 1-OR
nam23 us (Vereinigte Staaten) Iowa: us-central1 L,2R
Las Vegas: us-west4 2R		 Keine Dallas: us-south1 Schreibgeschützt:
asia-northeast1 1-OR
australia-southeast2 1-OR
europe-west1 1-OR
europe-west3 1-OR
nam24 A us (Vereinigte Staaten) Nord-Virginia: us-east4 L,2R
Oregon: us-west1 2R		 Keine Iowa: us-central1

Drei Kontinente

In der folgenden Tabelle sind multiregionale Konfigurationen aufgeführt, die sich über drei Kontinente erstrecken:

Name der Basiskonfiguration Ressourcenstandort Nicht schreibgeschützte Regionen Schreibgeschützte Regionen Witness-Region Optionale Region
nam-eur-asia1 global Iowa: us-central1 L,2R
Oklahoma: us-central2 2R		 Belgien: europe-west1 2R
Taiwan: asia-east1 2R		 South Carolina: us-east1 Schreibgeschützt:
us-west2 1-OR
nam-eur-asia3 global Iowa: us-central1 L,2R
South Carolina: us-east1 2R		 Belgien: europe-west1 1R
Niederlande: europe-west4 1R
Taiwan: asia-east1 2R		 Oklahoma: us-central2

  • L: standardmäßige führende Region. Weitere Informationen finden Sie unter Führende Region einer Datenbank ändern.

  • 1R: ein Replikat in der Region.

  • 2R: zwei Replikate in der Region.

  • 2RW+1W: zwei Lese-/Schreibreplikate und ein Witness-Replikat in der Region.

  • 1-OR: ein optionales Replikat. Sie können eine benutzerdefinierte regionale oder multiregionale Instanzkonfiguration erstellen und ein optionales Replikat mit Lesezugriff hinzufügen. Weitere Informationen finden Sie unter Benutzerdefinierte Instanzkonfiguration erstellen.

  • 2-OR: bis zu zwei optionale Replikate. Sie können eine benutzerdefinierte regionale oder multiregionale Instanzkonfiguration erstellen und ein oder zwei optionale schreibgeschützte Replikate hinzufügen. Fügen Sie nach Möglichkeit zwei optionale Replikate hinzu, um die Leselatenz niedrig zu halten. Weitere Informationen finden Sie unter Benutzerdefinierte Instanzkonfiguration erstellen.

  • A: Diese Instanzkonfiguration ist durch eine Zulassungsliste eingeschränkt. Wenden Sie sich an Ihren Technical Account Manager, um Zugriff zu erhalten.

Der Ressourcenstandort einer multiregionalen Konfiguration definiert die Garantie für die Notfallwiederherstellungszone. Dieser Standort legt zwar die Gesamtgrenze für alle Daten während ihres gesamten Lebenszyklus fest, die Daten selbst werden jedoch nur an den von Ihnen ausgewählten Replikatspeicherorten gespeichert.

Vorteile

Multiregionale Instanzen bieten folgende große Vorteile:

  • 99,999 % Verfügbarkeit, was mehr ist als die 99,99 % Verfügbarkeit, die regionale Spanner-Konfigurationen bieten.

  • Datenverteilung: Spanner repliziert Ihre Daten automatisch zwischen Regionen mit strikter Konsistenz. So können Sie Ihre Daten dort speichern, wo sie verwendet werden. Das kann die Latenz verringern und die Nutzerfreundlichkeit verbessern.

  • Externe Konsistenz: Obwohl Spanner Daten über geografisch weit entfernte Standorte hinweg repliziert, können Sie Spanner so verwenden, als wäre es eine Datenbank, die auf einem einzelnen Computer ausgeführt wird. Transaktionen sind serialisierbar und die Reihenfolge der Transaktionen in der Datenbank entspricht der Reihenfolge, in der die Transaktionen von Clients als festgeschrieben erkannt werden. Die externe Konsistenz ist eine stärkere Eigenschaft als die „strikte Konsistenz“, die von einigen anderen Produkten angeboten wird. Weitere Informationen zu diesem Attribut erhalten Sie unter TrueTime und externe Konsistenz.

Replikation

Die meisten multiregionalen Basiskonfigurationen enthalten zwei Regionen, die als nicht schreibgeschützte Regionen festgelegt sind. Jede dieser Regionen enthält zwei nicht schreibgeschützte Replikate. Eine dieser nicht schreibgeschützten Regionen wird als standardmäßig führende Region festgelegt. Dies bedeutet, dass sie die Leader-Replikate Ihrer Datenbank enthält. Spanner platziert außerdem ein Zeugenreplikat in einer dritten Region, die als Zeugenregion bezeichnet wird. Die Ausnahme ist die asia2-Konfiguration, bei der ein fünftes Lese-/Schreib-Replikat in einer dritten Lese-/Schreib-Region platziert wird, anstatt eine Witness-Region zu verwenden.

Jedes Mal, wenn ein Client eine Mutation für Ihre Datenbank ausgibt, bildet sich ein Schreibquorum, das aus einem der Replikate aus der standardmäßig führenden Region und zwei beliebigen der zusätzlichen vier abstimmenden Replikate besteht. (Das Quorum könnte aus Replikaten aus zwei oder drei der Regionen Ihrer Konfiguration gebildet werden, abhängig davon, welche anderen Replikate an der Abstimmung teilnehmen.) Zusätzlich zu diesen fünf abstimmenden Replikaten enthalten einige multiregionale Basiskonfigurationen schreibgeschützte Replikate, um Lesevorgänge mit niedriger Latenz zu ermöglichen. Die Regionen, die schreibgeschützte Replikate enthalten, werden als schreibgeschützte Regionen bezeichnet.

Im Allgemeinen werden die Abstimmungsregionen in einer multiregionalen Konfiguration geografisch nahe beieinander platziert (weniger als 1.000 Meilen voneinander entfernt), um ein Quorum mit niedriger Latenz zu bilden, das schnelle Schreibvorgänge ermöglicht. Die Regionen sind jedoch weit genug voneinander entfernt (in der Regel mindestens einige hundert Kilometer), um koordinierte Ausfälle zu vermeiden. Wenn sich Ihre Clientanwendung in einer Region ohne Leader befindet, verwendet Spanner außerdem Leader-fähiges Routing, um Lese-/Schreibtransaktionen dynamisch weiterzuleiten und die Latenz in Ihrer Datenbank zu reduzieren. Weitere Informationen finden Sie unter Warum schreibgeschützte und Witness-Replikate? und Leader-Aware-Routing.

Sie können eine benutzerdefinierte multiregionale Instanzkonfiguration mit optionalen schreibgeschützten Replikaten erstellen. Benutzerdefinierte schreibgeschützte Replikate, die Sie erstellen, können nicht in Schreibquorums aufgenommen werden und funktionieren nicht als eigenständige Notfallwiederherstellungslösung. Die Verfügbarkeit der Instanz wird durch das Quorum der abstimmenden Replikate bestimmt. Wenn die Spanner-Instanz offline geht, gehen die schreibgeschützten Replikate kurz danach ebenfalls offline und können keine Lesevorgänge, einschließlich Lesevorgänge veralteter Daten, ausführen. Sie können Standorte, die in der Spalte Optionale Region aufgeführt sind, als optionale Replikate mit Lesezugriff hinzufügen. Wenn der von Ihnen bevorzugte Standort für das Replikat mit Lesezugriff nicht aufgeführt ist, können Sie eine neue optionale Region für das Replikat mit Lesezugriff anfordern. Weitere Informationen finden Sie unter Schreibgeschützte Replikate.

Best Practices für die Leistung von multiregionalen Konfigurationen

Beachten Sie die folgenden Best Practices, um eine optimale Leistung zu erzielen:

  • Erstellen Sie ein Schema, das Hotspots und andere Leistungsprobleme verhindert.
  • Zum Erzielen einer optimalen Schreiblatenz sollten Sie die Rechenressourcen für schreibintensive Arbeitslasten innerhalb oder in der Nähe der standardmäßig führenden Region platzieren.
  • Zum Erzielen einer optimalen Leseleistung außerhalb der standardmäßig führenden Region sollten Sie als Schwellwert für die Veralterung mindestens 15 Sekunden einstellen.
  • Platzieren Sie wichtige Compute-Ressourcen in mehreren Regionen, damit Sie vermeiden können, dass Arbeitslasten von einer einzigen Region abhängig sind. Eine gute Option ist es, sie neben den beiden verschiedenen Lese-/Schreibregionen zu platzieren, damit ein Ausfall einer einzelnen Region nicht die gesamte Anwendung betrifft.
  • Stellen Sie genügend Rechenkapazität bereit, um die Gesamtauslastung von CPUs mit hoher Priorität in jeder Region unter 45 % zu halten.
  • Informationen zum Durchsatz pro Spanner-Knoten finden Sie unter Leistung für multiregionale Konfigurationen.

Instanz verschieben

Sie können Ihre Cloud Spanner-Instanz aus einer beliebigen Instanzkonfiguration in eine andere Instanzkonfiguration verschieben, auch zwischen regionalen, biregionalen und multiregionalen Konfigurationen. Beim Verschieben der Instanz kommt es zu keinen Ausfallzeiten. Cloud Spanner bietet während des Verschiebens weiterhin die üblichen Transaktionsgarantien, einschließlich strikter Konsistenz.

Weitere Informationen zum Verschieben einer Spanner-Instanz finden Sie unter Instanz verschieben.

Standardmäßige führende Region konfigurieren

Wenn Sie den Standort der standardmäßigen Leader-Region Ihrer Datenbank so ändern möchten, dass er sich näher an den verbindenden Clients befindet, um die Anwendungslatenz zu reduzieren, können Sie die Leader-Region für jede Spanner-Instanz ändern, die eine Dual-Region- oder multiregionale Konfiguration verwendet. Eine Anleitung zum Ändern des Standorts der Leader-Region finden Sie unter Leader-Region einer Datenbank ändern. Als Standard-Leader-Region für Ihre Datenbank kommen nur die Lese-/Schreibregionen in Ihrer biregionalen oder multiregionalen Konfiguration infrage.

Die führende Region ist für die Verarbeitung aller Schreibvorgänge in der Datenbank verantwortlich. Wenn der Großteil Ihres Traffics aus einer geografischen Region stammt, können Sie sie in diese Region verschieben, um die Latenz zu reduzieren. Das Aktualisieren der Standard-Leader-Region ist ein Metadatenvorgang, bei dem keine Daten zwischen Regionen verschoben werden. Es dauert einige Minuten, bis der neue Wert wirksam wird.

Als standardmäßige führende Region für Ihre Datenbank kommen nur die Lese-/Schreibregionen in Ihrer Dual-Region- oder multiregionalen Konfiguration infrage. Eine Anleitung finden Sie unter Führende Region einer Datenbank ändern.

Das Ändern der standardmäßigen führenden Region ist ein Metadatenvorgang, der einen Vorgang mit langer Ausführungszeit verwendet. Bei Bedarf können Sie den Fortschritt des Vorgangs mit langer Ausführungszeit prüfen.

Vor- und Nachteile: regionale, Dual-Region- und multiregionale Konfigurationen

In der folgenden Tabelle sind die Vor- und Nachteile von regionalen, biregionalen und multiregionalen Konfigurationen zusammengefasst:

Konfiguration Verfügbarkeit Latenz Kosten Datenlokalität
Regional 99,99 % Geringere Schreiblatenzen innerhalb der Region Geringere Kosten; siehe Preise Ermöglicht geografische Data Governance.
Biregional 99,999 % Geringere Leselatenzen aus zwei geografischen Regionen; geringfügige Erhöhung der Schreiblatenz. Höhere Kosten; siehe Preise Verteilt Daten auf zwei Regionen in einem einzelnen Land.
Multiregional 99,999 % Geringere Leselatenzen aus mehreren geografischen Regionen; ein geringer Anstieg der Schreiblatenz. Höhere Kosten; siehe Preise Daten werden auf mehrere Regionen innerhalb der Konfiguration verteilt

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