Configuraciones regionales, birregionales y multirregionales

En esta página se describen los distintos tipos de configuraciones de instancias disponibles en Spanner y las diferencias y compensaciones entre ellos.

Configuración de instancias

Una configuración de instancia de Spanner define la ubicación geográfica y la replicación de las bases de datos en esa instancia. Cuando creas una instancia, debes configurarla como regional, birregional o multirregional. Para ello, debes seleccionar una configuración de instancia, que determina en la que se almacenan los datos de esa instancia:

Las configuraciones de instancias con regiones fijas y topologías de replicación se conocen como configuraciones de instancias básicas. Puedes crear parámetros de configuración de instancias personalizadas y agregar réplicas de solo lectura opcionales adicionales. No puedes cambiar la topología de replicación de la instancia base parámetros de configuración. Para obtener más información, consulta Réplicas de solo lectura.

Puedes mover la instancia de cualquier configuración de instancia a cualquier otra región, configuración de instancias multirregionales (por ejemplo, de us-central1 a nam3). También puedes crear una nueva configuración de instancia personalizada con réplicas adicionales. y, luego, trasladarla a la configuración personalizada nueva. Por ejemplo, si tu instancia está en us-central1 y quieres agregar una réplica de solo lectura us-west1, debes crear una nueva configuración de instancia personalizada con us-central1 como configuración base y agregar us-west1 como réplica de solo lectura. Luego, mueve tu instancia a esta nueva configuración de instancias personalizada.

Configuraciones regionales

Los servicios de Google Cloud están disponibles en diferentes ubicaciones de América del Norte, América del Sur, Europa, Asia y Australia. Si tus usuarios y servicios se encuentran dentro de una misma región, elige una configuración de instancia regional para las lecturas y escrituras de latencia más baja.

Para cualquier configuración regional base, Spanner mantiene tres réplicas de lectura y escritura, cada una en una zona diferente de Google Cloud en esa región. Cada réplica de lectura y escritura contiene una copia completa de tu base de datos operativa que puede entregar solicitudes de lectura y escritura y de solo lectura. Spanner usa réplicas en zonas diferentes de modo que, si se produce un error en una zona, tu base de datos permanezca disponible.

Opciones de configuración disponibles

Spanner ofrece las siguientes configuraciones básicas de instancias regionales:

Nombre de la configuración base Descripción de la región Región opcional
América
northamerica-northeast1 Montreal ícono de hoja Bajo CO2
northamerica-northeast2 Toronto ícono de hoja Bajo nivel de CO2
southamerica-east1 São Paulo ícono de hoja Bajo CO2
southamerica-west1 Santiago de Chile ícono de hoja Bajo CO2
us-central1 Iowa ícono de hoja Bajo CO2 Solo lectura: asia-northeast1 1-OR
asia-south1 1-OR
europe-west2 1-OR
europe-west9 1-OR
us-west3 1-OR
us-east1 Carolina del Sur Solo lectura: us-central1 1-O
us-west1 1-O
us-east4 Virginia del Norte
us-east5 Columbus
us-south1 Dallas ícono de hoja Bajo CO2
us-west1 Oregon ícono de hoja Bajo CO2
us-west2 Los Ángeles
us-west3 Salt Lake City
us-west4 Las Vegas
Europa
europe-central2 Varsovia
europe-north1 Finlandia ícono de hoja Bajo nivel de CO2
europe-southwest1 Madrid ícono de hoja Bajo CO2
europe-west1 Bélgica ícono de hoja Bajo nivel de CO2 Solo lectura: us-central1 1-OR
us-west1 1-OR
europe-west2 Londres ícono de hoja Bajo CO2
europe-west3 Fráncfort ícono de hoja Bajo CO2
europe-west4 Países Bajos ícono de hoja Bajo nivel de CO2
europe-west6 Zúrich ícono de hoja Bajo nivel de CO2
europe-west8 Milán
europe-west9 París ícono de hoja Bajo CO2
europe-west10 Berlín ícono de hoja Bajo nivel de CO2
europe-west12 Turín
Asia-Pacífico
asia-east1 Taiwán
asia-east2 Hong Kong
asia-northeast1 Tokio
asia-northeast2 Osaka
asia-northeast3 Seúl
asia-south1 Bombay
asia-south2 Delhi
asia-southeast1 Singapur
asia-southeast2 Yakarta
australia-southeast1 Sídney
australia-southeast2 Melbourne
Oriente Medio
me-central1 Doha
me-central2 Dammam
me-west1 Tel Aviv
África
africa-south1 Johannesburgo

Replicación

Las configuraciones regionales básicas contienen tres réplicas de lectura y escritura. Todos los Spanner La mutación requiere un quórum de escritura compuesto por la mayoría de los votos o escalar horizontalmente con réplicas de lectura. Los quórums de escritura se forman a partir de dos de las tres réplicas en las opciones de configuración regional. Para obtener más información sobre las regiones líderes y la votación réplicas, consulta Replicación.

Puedes crear una configuración de instancia regional personalizada y agregar réplicas de solo lectura opcionales. Las réplicas de solo lectura pueden ayudar a escalar las operaciones de lectura y admitir operaciones de lectura inactivas de baja latencia. Estas réplicas de solo lectura no participan en los quórums de escritura y no afectan el ANS de Spanner superior o igual al 99.99% para las instancias regionales. Puedes agregar las ubicaciones que aparecen en la columna Optional Region como opcionales y Réplicas de solo lectura. Si no ves la ubicación de la réplica de solo lectura que elegiste, puedes solicitar una nueva región opcional de réplica de solo lectura. Para obtener más información, consulta Réplicas de solo lectura.

Prácticas recomendadas de rendimiento para las configuraciones regionales

Para obtener un rendimiento óptimo, sigue estas prácticas recomendadas:

Parámetros de configuración birregionales

Los parámetros de configuración birregionales te permiten replicar los datos de la base de datos en varias zonas en dos regiones de un solo país, según lo define la la configuración de una instancia de Compute Engine.

Las configuraciones de doble región hacen lo siguiente:

  • Entrega lecturas de dos regiones en un solo país.
  • Proporcionan una disponibilidad y ANS más altas que las configuraciones regionales.
  • Cumplir con los requisitos de residencia de datos

Spanner ofrece configuraciones birregionales en Australia, Alemania, India y Japón.

Para obtener información sobre la capacidad de procesamiento por nodo de Spanner, consulta Rendimiento para configuraciones birregionales.

Opciones de configuración disponibles

Spanner ofrece las siguientes configuraciones básicas de instancias de región doble:

Nombre de la configuración base Ubicación del recurso Regiones
dual-region-australia1 Australia Sídney: australia-southeast1 L,2RW+1W
Melbourne: australia-southeast2 2RW+1W
dual-region-germany1 Alemania Berlín: europe-west10 L,2RW+1W
Fráncfort: europe-west3 2RW+1W
dual-region-india1 India Mumbai: asia-south1 L,2RW+1W
Delhi: asia-south2 2RW+1W
dual-region-japan1 Japón Tokio: asia-northeast1 L,2RW+1W
Osaka: asia-northeast2 2RW+1W

Beneficios

Las instancias birregionales ofrecen los siguientes beneficios principales:

  • 99.999% de disponibilidad: en dos regiones del mismo país, que es mayor que el 99.99% de disponibilidad que ofrecen las configuraciones regionales de Spanner.

  • Distribución de datos: Replica automáticamente tus datos entre ambos. regiones con garantías de coherencia sólida.

  • Requisitos de residencia de datos: Cumple con los requisitos de residencia de datos en los países que se indican en las Parámetros de configuración disponibles de región doble.

Replicación

Una región doble contiene seis réplicas, tres en cada región. Una de las regiones se designa como la región líder predeterminada (que aparece en la tabla anterior). Tú Puede cambiar la región líder de una base de datos. En cada región, hay dos réplicas de lectura y escritura y una réplica testigo. Cuando ambas regiones están en buen estado y se ejecutan en una configuración de dos regiones, el quórum se establece en las seis réplicas. Un mínimo de dos réplicas en cada una se requiere para formar un quórum y confirmar una transacción.

Conmutación por error y por recuperación

Después de crear una configuración de dos regiones, puedes ver la métrica Disponibilidad de quórum de dos regiones en el panel Estadísticas del sistema. Esta métrica solo está disponible para configuraciones birregionales. Muestra el estado de tres quórums:

  • el quórum birregional, que usa los siguientes nombres internos:
    • au para Australia
    • de para Alemania
    • in para la India
    • asia1 para Japón
  • el quórum de región única en cada región (por ejemplo, asia-south1 y asia-south2)

La métrica tiene un menú desplegable de disponibilidad de quórum, en el que se muestra qué regiones están en modo en buen estado o de interrupción.

La métrica Disponibilidad de quórum birregional te ayuda a administrar y tomar decisiones de conmutación por error en caso de fallas regionales. Conmutación por error autoadministrada por lo general, se completa en un minuto. Para conmutación por error y por recuperación manual, consulta Cambia el quórum birregional. Spanner también admite conmutaciones por error automáticas administradas por Google, que pueden tardar hasta 45 minutos desde el momento en que se detecta el error por primera vez.

Ten en cuenta lo siguiente cuando tomes decisiones sobre conmutación por error y por recuperación:

  • Si los tres quórums están en buen estado, no es necesario que realices ninguna acción.

  • Si una de las regiones muestra interrupciones, es probable que haya una interrupción del servicio. Esto podría provocar que las bases de datos que se ejecutan en tu quórum de dos regiones tengan menos disponibilidad. Las operaciones de escritura también pueden fallar porque no se puede establecer quórum y se agota el tiempo de espera de las transacciones. En el panel de Estadísticas del sistema, observa las tasas de errores y la latencia en tu base de datos. Si las tasas de error o la latencia aumentan, recomendamos que que realices una conmutación por error, lo que significa cambiar el quórum birregional de birregional a la región que sigue en buen estado. Una vez que la región afectada vuelva a estar en buen estado, debes realizar la conmutación por recuperación y cambiar el quórum birregional de una región a dos. Google realiza automáticamente la conmutación por error y por recuperación cuando se detecta una interrupción regional. También puedes conmutar por error si detectas una interrupción. Sin embargo, debes recordar realizar la conmutación por error manual si realizaste una conmutación por error manual.

  • Si el quórum birregional muestra una interrupción a pesar de que ambas regiones individuales están en buen estado, hay un problema con la partición de red. Las dos regiones ya no pueden comunicarse entre sí, por lo que cada una se muestra en buen estado, aunque el sistema general no lo esté. En este caso, te recomendamos que realices la conmutación por error a la región líder predeterminada. Después de que el problema con la partición de red se resuelve y el quórum birregional vuelve a estar en buen estado, debes por recuperación.

La región doble proporciona un objetivo de punto de recuperación (RPO) de cero) pérdida de datos durante una interrupción regional o cuando surge un problema con la partición de red.

Para verificar el modo (único o doble) del quórum de región doble, consulta Cómo verificar el quórum de región doble.

Prácticas recomendadas para la conmutación por error y por recuperación

Entre las prácticas recomendadas de conmutación por error y por recuperación, se incluyen las siguientes:

  • No realices la conmutación por error a una sola región si no se producen fallas ni interrupciones en la región. La conmutación por error a una sola región aumenta la posibilidad de que el sistema deje de estar disponible en general si falla esa región.
  • Ten cuidado cuando selecciones la región para la conmutación por error. Si eliges una región incorrecta para la conmutación por error, la base de datos dejará de estar disponible y no se podrá recuperar hasta que la región vuelva a estar en línea. Para verificarlo, puedes usar una secuencia de comandos bash. para comprobar el estado de tu región única antes de realizar la conmutación por error.
  • Si la región no está en buen estado, cambia la región líder predeterminada a la región de conmutación por error después de realizarla. Luego de confirmar ambos las regiones vuelven a estar en buen estado, realizar una conmutación por recuperación y, luego, cambiar la región líder a tu región original y preferida.
  • Recuerda realizar la recuperación manual si realizaste una conmutación por error manual.

Limitaciones

Los parámetros de configuración de región doble tienen las siguientes limitaciones:

Configuraciones multirregionales

Las configuraciones regionales de Spanner replican los datos entre varias zonas dentro de una misma región. Sin embargo, una configuración regional podría no ser óptima en los siguientes casos:

  • A menudo, tu aplicación necesita leer datos de varias ubicaciones geográficas (por ejemplo, para entregar datos a los usuarios de Norteamérica y Asia).
  • Tus escrituras se originan en una ubicación diferente a la de tus lecturas (por ejemplo, si tienes cargas de trabajo de escritura grandes en Norteamérica y grandes cargas de trabajo de lectura cargas de trabajo en Europa).

Los parámetros de configuración multirregionales pueden hacer lo siguiente:

  • Entrega escrituras desde varias regiones.
  • Mantén la disponibilidad en caso de fallas regionales.
  • Proporcionan una disponibilidad y ANS más altas que las configuraciones regionales.

Los parámetros de configuración multirregionales te permiten replicar los datos de la base de datos en múltiples zonas en varias regiones, según lo define la configuración de la instancia. Estas réplicas adicionales te permiten leer datos con menor latencia desde varias ubicaciones cercanas o dentro de las regiones en la configuración.

Sin embargo, existen compensaciones porque en una configuración multirregional, el quórum (lectura y escritura) se distribuyen en más de una región. Es posible que notes una latencia de red adicional cuando estas réplicas se comuniquen entre sí para formar un quórum de escritura. Las lecturas no requieren quórum. El resultado es que tu aplicación obtiene lecturas más rápidas en más lugares a costa de un pequeño aumento en la latencia de escritura. Para obtener más información, consulta El rol de las réplicas en las operaciones de escritura y lectura.

Opciones de configuración disponibles

Spanner ofrece la siguiente instancia multirregional base parámetros de configuración:

Un continente

Nombre de la configuración base Ubicación del recurso Regiones de lectura y escritura Regiones de solo lectura Región testigo Región opcional
asia1 asia1 Tokio: asia-northeast1 L, 2R
Osaka: asia-northeast2 2R		 None Seúl: asia-northeast3 Solo lectura: us-west1 1-O
us-east5 1-O
asia2 A asia2 Bombay: asia-south1 L,2R
Delhi: asia-south2 2R
Singapur: asia-southeast1 1R		 Ninguno Ninguno
eur3 eur3 Bélgica: europe-west1 L, 2R
Países Bajos: europe-west4 2R		 None Finlandia: europe-north1
eur5 eur5 Londres: europe-west2 L, 2R
Bélgica: europe-west1 2R		 None Países Bajos: europe-west4 Solo lectura: us-central1 1-O
us-east1 1-O
eur6 eur6 Países Bajos: europe-west4 L,2R
Fráncfort: europe-west3 2R		 Ninguno Zúrich: europe-west6 Solo lectura: us-east1 2-OR
nam3 nam3 Virginia del Norte: us-east4 L, 2R
Carolina del Sur: us-east1 2R		 None Iowa: us-central1 Solo lectura: us-west2 1-OR
asia-southeast1 1-OR
asia-southeast2 1-OR
europe-west1 1-OR
europe-west2 1-OR
nam6 nam6 Iowa: us-central1 L, 2R
Carolina del Sur: us-east1 2R		 Oregón: us-west1 1R
Los Ángeles: us-west2 1R		 Oklahoma: us-central2
nam7 nam7 Iowa: us-central1 L,2R
Virginia del Norte: us-east4 2R		 Ninguna Oklahoma: us-central2 Solo lectura: us-east1 2-O
us-south1 1-O
europe-west1 2-O
nam8 nam8 Los Ángeles: us-west2 L,2R
Oregón: us-west1 2R		 Ninguno Salt Lake City: us-west3 Solo lectura: asia-southeast1 2-O
europe-west2 2-O
nam9 nam9 Virginia del Norte: us-east4 L,2R
Iowa: us-central1 2R		 Oregón: us-west1 2R Carolina del Sur: us-east1
nam10 nam10 Iowa: us-central1 L,2R
Salt Lake City: us-west3 2R		 None Oklahoma: us-central2
nam11 nam11 Iowa: us-central1 L, 2R
Carolina del Sur: us-east1 2R		 None Oklahoma: us-central2 Solo lectura: us-west1 1-OR
nam12 nam12 Iowa: us-central1 L,2R
Virginia del Norte: us-east4 2R		 Oregón: us-west1 2R Oklahoma: us-central2
nam13 nam13 Oklahoma: us-central2 L,2R
Iowa: us-central1 2R		 Ninguno Salt Lake City: us-west3
nam14 nam14 Virginia del Norte: us-east4 L,2R
Montreal: northamerica-northeast1 2R		 Ninguno Carolina del Sur: us-east1
nam15 nam15 Dallas: us-south1 L,2R
Virginia del Norte: us-east4 2R		 Ninguno Iowa: us-central1
nam16 nam16 Iowa: us-central1 L,2R
Virginia del Norte: us-east4 2R		 Ninguno Colón: us-east5

Tres continentes

Nombre de la configuración base Ubicación del recurso Regiones de lectura y escritura Regiones de solo lectura Región testigo Región opcional
nam-eur-asia1 nam-eur-asia1 Iowa: us-central1 L,2R
Oklahoma: us-central2 2R		 Bélgica: europe-west1 2R
Taiwán: asia-east12R		 Carolina del Sur: us-east1 Solo lectura: us-west2 1-O
nam-eur-asia3 nam-eur-asia3 Iowa: us-central1 L,2R
Carolina del Sur: us-east1 2R		 Bélgica: europe-west1 1R
Países Bajos: europe-west4 1R
Taiwán: asia-east1 2R		 Oklahoma: us-central2

  • L: Es la región líder predeterminada. Para obtener más información, consulta Modifica la región líder de una base de datos.

  • 1R: Una réplica en la región.

  • 2R: Dos réplicas en la región.

  • 2RW+1W: Dos réplicas de lectura y escritura, y una réplica testigo en la región.

  • 1-OR: Una réplica opcional. Puedes crear un configuración de instancia regional personalizada y agregar una réplica opcional de solo lectura. Para obtener más información, consulta Crea una configuración de instancia personalizada.

  • 2-O: hasta dos réplicas opcionales. Puedes crear una configuración de instancia regional personalizada y agregar una o dos réplicas de solo lectura opcionales. Recomendamos agregar dos (siempre que sea posible) para mantener una latencia de lectura baja. Para obtener más información, consulta Crea una configuración de instancia personalizada.

  • A: La configuración de esta instancia está restringida con una lista de entidades permitidas. Para obtener acceso, comunícate con tu administrador técnico de cuentas.

La ubicación de los recursos de una configuración de instancia multirregional determina la garantía de zona de recuperación ante desastres para la configuración. Define dónde se almacenan los datos en reposo.

Beneficios

Las instancias multirregionales ofrecen los siguientes beneficios principales:

  • 99.999% de disponibilidad, que es mayor que el 99.99% de disponibilidad Los parámetros de configuración regionales de Spanner proporcionan.

  • Distribución de datos: Spanner replica tus datos de manera automática entre regiones con garantías de coherencia sólida. Esto permite que tus datos se almacenen donde se usan, lo que puede reducir la latencia y mejorar la experiencia del usuario.

  • Coherencia externa: Aunque Spanner se replica en ubicaciones distantes según la geografía, puedes usar Spanner como si fuera una base de datos que se ejecuta en una sola máquina. Se garantiza que las transacciones son serializables, y el orden de las transacciones dentro de la base de datos es el mismo que el orden en el que los clientes observan las transacciones que se han realizado. La coherencia externa es una garantía más sólida que la “coherencia sólida”, que ofrecen otros productos. Obtén más información sobre esta propiedad en la página sobre TrueTime y la coherencia externa.

Replicación

Cada configuración multirregional básica contiene dos regiones que se designan como regiones de lectura y escritura, cada una de las cuales contiene dos o escalar horizontalmente con réplicas de lectura. Una de estas regiones de lectura y escritura se designa como la región líder predeterminada, lo que significa que contiene las réplicas líderes de la base de datos. Spanner también coloca una réplica testigo en una tercera región denominada región testigo.

Cada vez que un cliente emite una mutación a tu base de datos, se crean quórums de escritura, que consisten en una de las réplicas de la región líder predeterminada y dos de las cuatro réplicas de votación adicionales. (El quórum puede estar formado por réplicas de dos o tres de las regiones que conforman tu configuración, según las otras réplicas que participen en el voto). Además de estas cinco réplicas de votación, algunas configuraciones multirregionales básicas contienen réplicas de solo lectura para entregar lecturas de baja latencia. Las regiones que contienen se llaman regiones de solo lectura.

En general, las regiones de votación en una configuración multirregional se ubican geográficamente cerca, a menos de mil millas de distancia, para formar un quórum de baja latencia que permite escrituras rápidas (más información). Sin embargo, las regiones se encuentran a una distancia suficiente (en general, al menos, unas cientos de millas) para evitar fallas coordinadas. Además, si tu aplicación cliente se encuentra en una región que no es líder, Spanner usa el enrutamiento adaptado al líder para enrutar las transacciones de lectura y escritura de forma dinámica y reducir la latencia en tu base de datos. Para ver más consulta Enrutamiento adaptado para líderes.

Puedes crear una configuración de instancia multirregional personalizada con réplicas de solo lectura opcionales. Las réplicas de solo lectura personalizadas que crees no se pueden incluir en los quórums de escritura. Puedes agregar las ubicaciones que aparecen en la columna Región opcional como réplicas de solo lectura opcionales. Si no ves tu la ubicación elegida de la réplica de solo lectura, solicita una nueva región de réplica opcional de solo lectura. Para obtener más información, consulta Réplicas de solo lectura.

Prácticas recomendadas de rendimiento para las configuraciones multirregionales

Para obtener un rendimiento óptimo, sigue estas prácticas recomendadas:

  • Diseña un esquema que evite los hotspots y otros problemas de rendimiento.
  • Para obtener una latencia de escritura óptima, ubica los recursos de procesamiento de las cargas de trabajo con alto volumen de operaciones de escritura en la región líder predeterminada o cerca de ella.
  • A fin de obtener un rendimiento de lectura óptimo fuera de la región líder predeterminada, usa un estado de inactividad de al menos 15 segundos.
  • A fin de evitar la dependencia de una sola región para tus cargas de trabajo, coloca recursos de procesamiento críticos en al menos dos regiones. Una buena opción es colocarlos junto a las dos regiones de lectura y escritura diferentes para que ninguna interrupción en la región afecte a toda la aplicación.
  • Aprovisiona suficiente capacidad de procesamiento para mantener el uso de CPU total de alta prioridad por debajo del 45% en cada región.
  • Para obtener información sobre la cantidad de capacidad de procesamiento por Spanner consulta Rendimiento de las configuraciones multirregionales.

Cómo mover una instancia

Puedes mover tu instancia de Spanner de cualquier configuración de instancia a cualquier otra, incluso entre configuraciones regionales y multirregionales. Mover tu instancia no causa tiempo de inactividad, y Spanner sigue proporcionando las garantías de transacción habituales, incluida la coherencia sólida, durante el traslado.

Para obtener más información sobre el traslado de instancias de Spanner, consulta Mueve una instancia.

Configura la región líder predeterminada

Para cambiar la ubicación de la región líder predeterminada de tu base de datos para que esté más cerca de los clientes que se conectan y reducir la latencia de la aplicación, puedes cambiar la región líder de cualquier instancia de Spanner que use una configuración de dos regiones o multirregional. Para obtener instrucciones sobre cómo cambiar la ubicación de la región líder, consulta Cambia la región líder de una base de datos. Las únicas regiones aptas para convertirse en la región líder predeterminada de tu base de datos son las regiones de lectura y escritura en tu región doble o multirregión configuración.

La región líder es responsable de manejar todas las escrituras en la base de datos, por lo tanto, si la mayor parte del tráfico proviene de una región geográfica, moverla a esa región para reducir la latencia. Actualiza el líder predeterminado región es económica y no implica la transferencia de datos. El nuevo valor demora unos minutos minutos en entrar en efecto.

Cambiar la región líder predeterminada es un cambio de esquema. que usa una operación de larga duración. Si es necesario, puedes Obtén el estado de la operación de larga duración.

Ventajas y desventajas: configuraciones regionales frente a birregionales o multirregionales.

Configuración Disponibilidad Latencia Costo Localidad de datos
Regional 99.99% Latencias bajas de escritura dentro de la región. Menor costo, consulta Precios. Habilita la administración de datos geográficos.
Birregional 99.999% Latencias de lectura más bajas de dos regiones geográficas y un pequeño aumento en la latencia de escritura Mayor costo, consulta Precios. Distribuye los datos entre dos regiones en un solo país.
Multirregión 99.999% Latencias de lectura más bajas de varias regiones geográficas un pequeño aumento en la latencia de escritura. Mayor costo, consulta Precios. Distribuye datos en varias regiones de la configuración.

¿Qué sigue?