Options de routage

Lorsque vous envoyez des requêtes d'une application à Bigtable, vous utilisez un profil d'application qui indique à Bigtable comment gérer les requêtes. Un profil d'application spécifie les règles de routage pour les requêtes. Pour les instances qui utilisent la réplication, la stratégie de routage contrôle les clusters qui reçoivent les requêtes et la manière dont les basculements sont gérés.

Ce document décrit les règles de routage disponibles pour un profil d'application standard.

Les règles de routage sont particulièrement importantes pour les cas d'utilisation de l'isolation de charge de travail, lorsque vous ne pouvez pas utiliser Data Boost (Preview). Vous pouvez les configurer en même temps que les priorités de requête.

Les règles de routage n'affectent pas la réplication, mais vous devez connaître le fonctionnement de la réplication Bigtable avant de lire cette page. Vous devez également lire la section Passage à un autre serveur en cas de défaillance.

Routage vers un cluster unique

Une stratégie de routage à cluster unique achemine toutes les requêtes vers un cluster de votre instance. Si ce cluster devient indisponible, vous devez basculer manuellement vers un autre cluster.

Il s'agit de la seule stratégie de routage qui vous permet d'activer les transactions à ligne unique.

Une instance répliquée fournit généralement une cohérence à terme. Toutefois, vous pouvez obtenir une cohérence écriture-lecture pour une charge de travail dans une instance répliquée si vous configurez un profil d'application pour cette charge de travail afin qu'il utilise le routage à cluster unique pour envoyer des requêtes de lecture et d'écriture au même cluster. Vous pouvez acheminer le trafic des charges de travail supplémentaires sur l'instance répliquée vers d'autres clusters de l'instance en fonction de vos exigences de charge de travail.

Routage multi-cluster

Une stratégie de routage multicluster achemine les requêtes que vous envoyez à une instance vers la région la plus proche dans laquelle l'instance dispose d'un cluster. Si le cluster devient indisponible, le trafic bascule automatiquement vers le cluster disponible le plus proche.

Cette configuration fournit une cohérence à terme. Vous ne pouvez pas activer les transactions à ligne unique avec le routage multicluster, car celles-ci peuvent entraîner des conflits de données lorsque vous utilisez le routage multicluster. Pour en savoir plus, consultez Transactions sur une seule ligne.

Utilisez le routage multicluster si vous souhaitez une haute disponibilité (HA). Pour connaître les configurations d'instance recommandées et en savoir plus, consultez Créer une haute disponibilité (HA).

Les deux types de routage multicluster sont n'importe quel cluster et groupe de clusters.

Routage vers n'importe quel cluster

Le routage de cluster permet à tous les clusters de l'instance de recevoir des requêtes et de basculer.

Routage vers les groupes de clusters

Si vous souhaitez exclure un ou plusieurs clusters d'une instance du basculement possible, vous pouvez utiliser le routage de groupe de clusters. Cette forme de routage multicluster vous permet de spécifier un sous-ensemble de clusters auxquels un profil d'application peut envoyer du trafic. Cela peut être utile si vous souhaitez réserver un cluster pour une charge de travail distincte.

Routage avec affinité de ligne

Le routage par affinité de ligne achemine automatiquement les requêtes de lecture et d'écriture d'une seule ligne vers un cluster spécifique en fonction de la clé de ligne de la requête.

Si vous souhaitez que le routage multicluster atteigne un taux de cohérence de type "lecture de vos écritures" plus élevé et que la plupart de vos requêtes sont des opérations sur une seule ligne, vous pouvez utiliser le routage par affinité de ligne (routage persistant). Pour activer le routage par affinité de ligne, utilisez un profil d'application personnalisé avec l'indicateur --row-affinity activé. Bigtable utilise la clé de ligne de la requête pour déterminer automatiquement vers quel cluster acheminer la requête. Vous ne pouvez pas définir manuellement la mise en correspondance entre la clé de ligne et le cluster.

L'acheminement par affinité de ligne ne peut être utilisé que pour les requêtes de lecture ou d'écriture sur une seule ligne. Cela inclut les requêtes qui appellent ReadRows avec une clé spécifiée, MutateRow, MutateRows avec une clé spécifiée et BulkMutateRow avec une clé spécifiée.

La cohérence écriture-lecture (read-your-writes) n'est pas entièrement obtenue avec le routage par affinité de ligne dans les cas suivants:

  • Ajouter un cluster à l'instance: le routage par affinité de ligne détermine le cluster vers lequel router en fonction de la clé de ligne. Si un nouveau cluster est ajouté ou supprimé de l'instance lorsque le routage par affinité de ligne est activé, l'attribution de la clé de ligne peut changer. Pour vous assurer que l'ordre de basculement des clusters reste le même malgré les modifications apportées à la liste de clusters de l'instance, nous vous recommandons d'utiliser des groupes de clusters en définissant l'indicateur --restrict-to.

    Avec les groupes de clusters, vous ne pouvez pas supprimer un cluster dans une instance lorsqu'il est utilisé par un profil d'application. De plus, tout nouveau cluster ajouté à l'instance ne commence pas à recevoir de requêtes, sauf s'il est ajouté explicitement au groupe de clusters du profil de l'application.

  • Passage à l'état de défaillance: si un cluster est indisponible ou non opérationnel, les requêtes envoyées au cluster concerné sont redirigées vers le cluster suivant selon l'ordre de basculement. Ce nouveau routage peut avoir un impact sur la cohérence.

Pour en savoir plus sur le basculement, consultez la section Basculements. Pour savoir comment effectuer un basculement, consultez la section Gérer les basculements.

Transactions à ligne unique

Dans les mutations Bigtable, telles que les requêtes de lecture, d'écriture et de suppression, elles sont toujours atomiques au niveau des lignes. Cela inclut les mutations vers plusieurs colonnes sur une seule ligne, à condition qu'elles soient incluses dans la même opération de mutation. Bigtable n'accepte pas les transactions qui mettent à jour plusieurs lignes de manière atomique.

Cependant, Bigtable est compatible avec certaines opérations d'écriture qui nécessiteraient une transaction dans d'autres bases de données. En effet, Bigtable utilise des transactions à ligne unique pour effectuer ces opérations. Celles-ci incluent des opérations de lecture et d'écriture qui sont toutes exécutées de manière atomique, mais uniquement au niveau de la ligne :

  • Opérations lecture/modification/écriture, y compris incréments et ajouts. Une opération de lecture/modification/écriture lit une valeur existante, incrémente ou ajoute à la valeur existante, et écrit la valeur mise à jour dans la table.
  • Opérations vérification/mutation, également appelées mutations conditionnelles ou écritures conditionnelles. Lors d'une opération de vérification/mutation, Bigtable vérifie une ligne pour déterminer si elle remplit une condition spécifiée. Si la condition est remplie, Bigtable écrit de nouvelles valeurs sur la ligne.

Conflits entre transactions à ligne unique

Chaque cluster d'une instance Bigtable est un cluster principal qui accepte les opérations de lecture et d'écriture. Par conséquent, les opérations nécessitant des transactions à ligne unique peuvent générer des problèmes dans les instances répliquées.

Si votre cas d'utilisation le permet, vous pouvez éviter ces conflits en utilisant des agrégations. Lorsque vous envoyez une requête d'ajout à un champ agrégé, la nouvelle valeur est fusionnée avec la valeur existante. Les agrégations vous permettent de conserver une somme ou un compteur cumulé. Pour en savoir plus, consultez la section Agréger des valeurs au moment de l'écriture.

Pour illustrer le problème qui peut survenir lorsque vous n'utilisez pas d'agrégations, supposons que vous disposiez d'une table permettant de stocker les données d'un système de billetterie. Vous utilisez un compteur d'entiers pour stocker le nombre de billets vendus. Chaque fois que vous vendez un billet, votre application envoie une opération lecture-modification-écriture pour incrémenter le compteur de 1.

Si votre instance comporte un cluster, les applications clientes peuvent vendre des billets en même temps et incrémenter les compteurs sans perte de données, car les requêtes sont traitées de manière atomique dans l'ordre dans lequel elles sont reçues par ce cluster unique.

En revanche, si votre instance comporte plusieurs clusters et que votre profil d'application autorise le routage multicluster, les requêtes simultanées incrémentant le compteur peuvent être envoyées à différents clusters, puis répliquées sur les autres clusters de l'instance. Si vous envoyez simultanément deux requêtes d'incrémentation acheminées vers différents clusters, chacune termine sa transaction sans "savoir" que l'autre existe. Le compteur de chaque cluster est incrémenté d'une unité. Lorsque les données sont répliquées sur l'autre cluster, Bigtable n'a aucun moyen de savoir que vous souhaitez incrémenter la valeur de 2.

Pour vous aider à éviter des résultats inattendus, Bigtable effectue les opérations suivantes :

  • Nécessite chaque profil d'application pour indiquer l'autorisation ou non des transactions à ligne unique.
  • Cela vous empêche d'activer des transactions à ligne unique dans un profil d'application qui utilise un routage multi-cluster, car il n'existe aucun moyen sûr d'activer ces deux fonctionnalités simultanément.
  • Il vous avertit si vous activez des transactions à ligne unique dans au moins deux profils d'application différents utilisant le routage à cluster unique et pointant vers différents clusters. Si vous choisissez de créer ce type de configuration, vous devez vous assurer que vous n'envoyez pas de requêtes conflictuelles de lecture/modification/écriture ou de vérification/mutation à des clusters différents.

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