AlloyDB Omni für Container – Übersicht

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AlloyDB Omni for Containers ist ein herunterladbares Datenbanksoftwarepaket, das eine optimierte Version von AlloyDB for PostgreSQL für die Bereitstellung in einer eigenständigen Instanz in Ihrer Umgebung bietet. AlloyDB Omni teilt zwar Kernkomponenten mit dem vollständig verwalteten AlloyDB for PostgreSQL-Dienst auf Google Cloud, verwendet aber die standardmäßige Dateisystemschnittstelle von PostgreSQL anstelle der cloudnativen Speicherebene von AlloyDB for PostgreSQL.

AlloyDB Omni for Containers ist wie eine hochoptimierte, selbstverwaltende PostgreSQL-Datenbank, die die Leistung und KI-Funktionen von Google Cloudin Ihre lokale oder private Cloud-Infrastruktur bringt. Sie bietet Flexibilität und leistungsstarke Funktionen, ohne dass eine vollständige öffentliche Cloud erforderlich ist.

Anwendungsfälle für AlloyDB Omni für Container

AlloyDB Omni für Container eignet sich am besten für die folgenden Anwendungsfälle:

  • Einzelinstanzdatenbank: Sie benötigen nur eine Einzelinstanzdatenbank. Sie benötigen keine Funktionen wie Hochverfügbarkeit und Notfallwiederherstellung.
  • Entwicklung und Tests: AlloyDB Omni für Container eignet sich gut für die Einrichtung von AlloyDB Omni auf Ihrem Laptop oder in einer Testumgebung, einschließlich der Leistung.
  • Nicht-Kubernetes-Umgebungen: Wenn Ihre Infrastruktur nicht auf Kubernetes basiert oder die Komplexität eines Container-Orchestrators nicht erforderlich ist.
  • Offlinebetrieb: Für Anwendungen, die auch dann funktionieren müssen, wenn sie nicht mit dem Internet verbunden sind.
  • Anforderungen an niedrige Latenz: Wenn Sie die Datenbank geografisch in der Nähe Ihrer Nutzer platzieren müssen, um möglichst schnelle Reaktionszeiten zu erzielen.

Wichtige Funktionen und Leistung

AlloyDB Omni bietet einen PostgreSQL-kompatiblen Datenbankserver. Es bietet Unterstützung für AlloyDB AI, sodass generative KI-Anwendungen für Unternehmen mit Betriebsdaten erstellt werden können. Außerdem ist es in das Google Cloud -KI-Ökosystem eingebunden.

Wichtige Autopilot-Funktionen von AlloyDB for PostgreSQL sind ebenfalls vorhanden, sodass AlloyDB Omni sich selbst verwalten und optimieren kann. Dazu gehört die automatische Speicherverwaltung, die den Speicherverbrauch kontinuierlich überwacht und optimiert und die Größe des gemeinsamen Puffer-Cache dynamisch an den Speicherdruck anpasst. Standardmäßig wird ein oberes Limit von 80% des Systemspeichers festgelegt und 10% für den gemeinsamen Puffercache zugewiesen. Eine weitere Autopilot-Funktion ist das adaptive Autovacuum, das Datenbankarbeitslasten analysiert und die Häufigkeit und Intensität des Vacuum-Vorgangs automatisch anpasst, um die Spitzenleistung ohne Beeinträchtigung aufrechtzuerhalten. Ein Indexberater analysiert auch häufig ausgeführte Abfragen und empfiehlt neue Indexe, um die Abfrageleistung zu verbessern.

Um analytische Abfragen zu beschleunigen, bietet AlloyDB Omni eine spaltenbasierte Engine. Diese Engine speichert häufig abgefragte Daten in einem speicherinternen Spaltenformat, wodurch die Leistung von Business Intelligence, Berichten sowie Arbeitslasten von hybriden transaktionsorientierten und analytischen Verarbeitungen (HTAP) erheblich gesteigert wird. Unsere Leistungstests zeigen, dass transaktionale Arbeitslasten in AlloyDB Omni mehr als doppelt so schnell und Analyseanfragen bis zu 100-mal schneller als in Standard-PostgreSQL sind.

Funktionsweise

AlloyDB Omni für Container wird in einem Docker-Container ausgeführt, den Sie in Ihrer eigenen Umgebung installieren, z. B. auf einem Linux-System mit SSD-Speicher und mindestens 8 GB Arbeitsspeicher pro CPU. Ihre Anwendungen stellen eine Verbindung zu AlloyDB Omni her und kommunizieren damit wie mit einem Standard-PostgreSQL-Datenbankserver. Die Nutzerzugriffssteuerung basiert auf PostgreSQL-Standards. Die Konfiguration des Datenbankverhaltens, vom Logging bis zur spaltenorientierten Engine, wird über Datenbank-Flags verwaltet.

Die containerisierte Verteilung bietet Vorteile wie transparentes Abhängigkeitsmanagement, Portabilität zwischen Umgebungen, Sicherheitsisolation, Ressourcenverwaltung sowie nahtloses Patchen und Upgraden.

Architektur

AlloyDB Omni für Container umfasst PostgreSQL-Komponenten mit Verbesserungen für AlloyDB for PostgreSQL und dedizierte AlloyDB for PostgreSQL-Komponenten.

  • Datenbank-Engine: Übersetzt Clientabfragen in ausführbare Pläne, sucht nach erforderlichen Daten, führt Filterung, Sortierung und Aggregation durch und gibt Ergebnisse zurück. Ziel ist es, Anfragen mit minimalen Ressourcen zu beantworten. Dabei wird auf gute Datenmodelle und ein gutes Abfragedesign geachtet.
  • Datenspeicher: Daten werden in Seiten mit fester Größe im zugrunde liegenden Dateisystem gespeichert. AlloyDB Omni prüft zuerst den Pufferpool, wenn auf Daten zugegriffen wird. Wenn die Daten dort nicht gefunden werden, werden sie aus dem Dateisystem gelesen. Die maximale Pufferpoolgröße ist entscheidend für die Leistung. AlloyDB Omni verwendet dynamische Speicherverwaltung, sodass der Pufferpool innerhalb der konfigurierten Grenzen dynamisch vergrößert und verkleinert werden kann. Dadurch ist es nicht erforderlich, seine Größe manuell anzupassen.
  • Ressourcenverwaltung: Für die Verarbeitung von Anfragen sind CPU, Arbeitsspeicher, E/A, Netzwerk und Synchronisierung erforderlich. Die Überwachung der CPU-Auslastung (Zielwert: ca. 70% im Steady State) und der IOPS ist wichtig, um Engpässe zu vermeiden. Wenn Sie die Anzahl der Lese- und Schreibvorgänge für den Speicher minimieren, indem Sie die Daten im Pufferpool maximieren, können Sie IOPS-Limits vermeiden.
  • KI-/ML-Worker: In einer VM-Umgebung bietet der KI-/ML-Hintergrund-Worker alle Funktionen, die zum direkten Aufrufen von Vertex AI-Modellen aus der Datenbank erforderlich sind. Er wird als omni ml worker-Prozess ausgeführt.

Datensicherung und Wiederherstellung im Notfall

AlloyDB Omni für Container bietet ein System für kontinuierliche Sicherung und Wiederherstellung, mit dem ein neuer Datenbankcluster zu einem beliebigen Zeitpunkt innerhalb eines anpassbaren Aufbewahrungszeitraums erstellt werden kann. Außerdem können vollständige Sicherungen der Daten Ihres Datenbankclusters bei Bedarf oder nach einem Zeitplan erstellt und gespeichert werden, sodass eine Wiederherstellung in einem AlloyDB Omni-Cluster möglich ist.

Für die Notfallwiederherstellung kann die rechenzentrumsübergreifende Replikation durch das Erstellen sekundärer Datenbankcluster in separaten Rechenzentren erreicht werden. AlloyDB Omni streamt Daten asynchron von einem primären zu sekundären Clustern. Ein sekundärer Cluster kann bei Bedarf zu einem primären Cluster hochgestuft werden.

Wenn Sie die vollständig verwalteten Funktionen für Skalierung, Sicherheit und Verfügbarkeit von AlloyDB for PostgreSQL nutzen möchten, können Sie Ihre AlloyDB Omni-Daten in einen AlloyDB for PostgreSQL-Cluster migrieren.

Nächste Schritte