Auf dieser Seite werden die Spanner-Rechenkapazität und die zwei Maßeinheiten beschrieben, die zu ihrer Quantifizierung verwendet werden: Knoten und Verarbeitungseinheiten.
Rechenkapazität
Die Rechenkapazität definiert die Menge der Server- und Speicherressourcen, die den Datenbanken in einer Instanz zur Verfügung stehen. Beim Erstellen einer Instanz geben Sie ihre Rechenkapazität als Anzahl der Verarbeitungseinheiten oder als Anzahl der Knoten an, wobei 1.000 Verarbeitungseinheiten 1 Knoten entsprechen.
Die verwendete Maßeinheit spielt keine Rolle, es sei denn, Sie erstellen eine Instanz, deren Rechenkapazität unter 1.000 Verarbeitungseinheiten (1 Knoten) liegt. In diesem Fall müssen Sie Verarbeitungseinheiten verwenden, um die Rechenkapazität der Instanz anzugeben.
Wenn Sie die Rechenkapazität für eine Instanz definieren oder ändern, geben Sie Verarbeitungseinheiten in Vielfachen von 100 (100, 200, 300 usw.) an. Wenn die Anzahl der Verarbeitungseinheiten 1.000 erreicht, können Sie größere Mengen entweder als Vielfache von 1.000 Verarbeitungseinheiten (1.000, 2.000, 3.000 usw.) oder als Knoten (1, 2, 3 usw.) angeben.
Instanzen mit weniger als 1.000 Verarbeitungseinheiten sind für kleinere Datengrößen, Abfragen und Arbeitslasten konzipiert. Sie haben begrenzte Rechenressourcen und dies kann bei einigen Arbeitslasten zu einer nicht linearen Skalierung und Leistung führen und zeitweise zu Latenzen führen.
Beschränkungen für die Datenspeicherung
Wie unter Kontingente und Limits beschrieben, verwendet Spanner die Rechenkapazität einer Instanz als Grundlage für die Festlegung von Speicherlimits, um eine hohe Verfügbarkeit und niedrige Latenz beim Zugriff auf eine Datenbank zu ermöglichen. Dabei gelten die folgenden Richtlinien:
- Für Instanzen mit weniger als einem Knoten (1.000 Verarbeitungseinheiten) stellt Spanner 409,6 GB Daten pro 100 Verarbeitungseinheiten in der Datenbank bereit.
- Bei Instanzen mit einem Knoten und mehr weist Spanner jedem Knoten 4 TB Daten zu. In ausgewählten regionalen und multiregionalen Spanner-Instanzkonfigurationen ist eine höhere Speicherkapazität (10 TB pro Knoten) verfügbar. Weitere Informationen finden Sie unter Leistungs- und Speicherverbesserungen.
Wenn Sie beispielsweise eine Instanz für eine 300-GB-Datenbank erstellen möchten, können Sie deren Rechenkapazität auf 100 Verarbeitungseinheiten festlegen. Durch diese Rechenkapazität bleibt die Instanz unter dem Limit, bis die Datenbank auf mehr als 409,6 GB ansteigt. Nachdem die Datenbank diese Größe erreicht hat, müssen Sie weitere 100 Verarbeitungseinheiten hinzufügen, damit die Datenbank wachsen kann. Andernfalls lehnt Spanner möglicherweise Schreibvorgänge in die Datenbank ab. Weitere Informationen finden Sie unter Empfehlungen für die Datenbankspeicherauslastung.
Spanner stellt den Speicher in Rechnung, den Instanzen tatsächlich nutzen, und nicht ihr Gesamtspeicherkontingent.
Leistung
Die Spitzenwerte, die mit einer bestimmten Rechenkapazität für den Durchsatz für Lese- und Schreibvorgänge erreicht werden können, hängen von der Instanzkonfiguration sowie vom Schemadesign und von den Dataset-Eigenschaften ab. Weitere Informationen finden Sie in den Abschnitten zur Leistung regionaler Konfigurationen und zur Leistung multiregionaler Konfigurationen.
Sie verwenden Instanzen mit weniger als 1.000 Verarbeitungseinheiten für kleinere Datengrößen, Abfragen und Arbeitslasten. Bei größeren Arbeitslasten können die begrenzten Rechenressourcen zu einer nicht linearen Skalierung und Leistung mit zeitweise steigenden Latenzen führen.
Rechenkapazität und Instanzkonfigurationen
Wie unter Regionale und multiregionale Konfigurationen beschrieben, verteilt Spanner eine Instanz auf Zonen einer oder mehrerer Regionen, um hohe Leistung und Hochverfügbarkeit zu bieten. Dadurch verteilt Spanner auch die Serverressourcen, die von der Rechenkapazität der Instanz bereitgestellt werden.
Das folgende Diagramm veranschaulicht diese Verteilung von Serverressourcen.
Dieses Diagramm zeigt zwei Instanzen mit regionalen Konfigurationen:
- Instanz-A zeigt eine Instanz mit 1.000 Verarbeitungseinheiten (1 Knoten), deren Rechenkapazitätsverteilung Serverressourcen in jeder der drei Zonen verbraucht.
- Instanz-B zeigt eine Instanz mit 2.000 Verarbeitungseinheiten (2 Knoten), deren Rechenkapazitätsverteilung Serverressourcen in jeder der drei Zonen beansprucht.
Beachten Sie in diesem Diagramm Folgendes:
Für jede Instanz weist Spanner Serverressourcen in jeder Zone der regionalen Konfiguration zu. Jede zonenspezifische Serverressource verwendet das Datenreplikat in ihrer Zone. Informationen zu Datenreplikaten in Instanzkonfigurationen finden Sie unter Regionale und multiregionale Konfigurationen. Informationen dazu, wie Spanner diese Datenreplikate synchron hält, finden Sie unter Replikation.
Die Serverressourcen für Instanz-A werden in einfachen Feldern angezeigt, während die Ressourcen für Instanz-B in Feldern angezeigt werden, die in zwei Teile unterteilt sind. Dieser Unterschied zeigt, dass Spanner Serverressourcen für Instanzen unterschiedlicher Größe unterschiedlich zuweist:
- Bei Instanzen mit 1.000 Verarbeitungseinheiten (1 Knoten) und weniger weist Spanner Serverressourcen in einer einzelnen Serveraufgabe pro Zone zu.
- Bei Instanzen mit mehr als 1.000 Verarbeitungseinheiten (1 Knoten) weist Spanner Serverressourcen in mehreren Serveraufgaben pro Zone zu, wobei pro 1.000 Verarbeitungseinheiten eine Aufgabe erstellt wird. Die Verwendung mehrerer Serveraufgaben pro Zone bietet eine bessere Leistung. Außerdem kann Spanner Datenbank-Splits erstellen und eine noch bessere Leistung bereitstellen.
Rechenkapazität erhöhen und verringern
Nachdem Sie eine Instanz erstellt haben, können Sie ihre Rechenkapazität erhöhen. In den meisten Fällen können Sie die Rechenkapazität auch reduzieren. Es gibt einige Fälle, in denen Sie die Rechenkapazität nicht verringern können:
- Wenn Sie Rechenkapazität entfernen, muss die Instanz mehr als 4 TB Daten pro 1.000 Verarbeitungseinheiten (1 Knoten) speichern.
- Auf der Grundlage Ihrer bisherigen Nutzungsmuster hat Spanner eine große Anzahl von Splits für die Daten Ihrer Instanz erstellt. In einigen seltenen Fällen kann Spanner die Splits nach dem Entfernen von Rechenkapazität nicht verwalten.
In letzterem Fall können Sie versuchen, die Rechenkapazität um zunehmend kleinere Beträge zu reduzieren, bis Sie die Mindestkapazität gefunden haben, die Spanner zum Verwalten aller Splits der Instanz benötigt. Wenn die Instanz aufgrund einer Änderung der Nutzungsmuster nicht mehr so viele Splits benötigt, führt Spanner möglicherweise einige Splits zusammen und Sie können versuchen, die Rechenkapazität der Instanz nach ein oder zwei Wochen weiter zu reduzieren.
Überwachen Sie beim Entfernen von Rechenkapazität die CPU-Auslastung und die Anfragelatenzen in Cloud Monitoring, damit die CPU-Auslastung bei regionalen Instanzen unter 65% und in multiregionalen Instanzen unter 45% für jede Region bleibt. Beim Entfernen von Rechenkapazität kann es zu einem vorübergehenden Anstieg der Anfragelatenzen kommen.
Mit der Google Cloud Console, der Google Cloud CLI oder den Clientbibliotheken können Sie die Rechenkapazität ändern.
Spanner hat keinen Sperrmodus. Die Rechenkapazität von Spanner ist eine dedizierte Ressource. Auch wenn Sie keine Arbeitslast ausführen, führt Spanner häufig Hintergrundarbeiten durch, um Ihre Daten zu optimieren und zu schützen.
Rechenkapazität im Vergleich zu Replikaten
Wenn Sie die Server- und Speicherressourcen in Ihrer Instanz vertikal skalieren müssen, erhöhen Sie die Rechenkapazität der Instanz. Beachten Sie, dass durch Erhöhen der Rechenkapazität nicht die Anzahl der Replikate (die für eine bestimmte Instanzkonfiguration festgelegt ist) erhöht wird. Stattdessen werden die Ressourcen erhöht, die jedes Replikat in der Instanz hat. Durch Erhöhen der Rechenkapazität erhält jedes Replikat mehr CPU und RAM, wodurch der Durchsatz des Replikats erhöht wird (d. h. es können mehr Lese- und Schreibvorgänge pro Sekunde auftreten).