Configurações regionais, birregionais e multirregionais

Esta página descreve os diferentes tipos de configurações de instância disponíveis no o Spanner e as diferenças entre eles.

Configurações da instância

Uma configuração de instância do Spanner define o posicionamento geográfico e replicação dos bancos de dados na instância. Ao criar uma instância, você precisa configurá-lo como regional, birregional ou multirregional. Essa escolha é feita selecionando a configuração de uma instância, que determina onde os dados estão armazenados para essa instância:

As configurações de instâncias com regiões fixas e topologias de replicação são chamadas de configurações da instância base. É possível criar configurações personalizadas da instância e acrescentam mais opções somente leitura réplicas. Não é possível alterar a topologia de replicação da instância base personalizadas. Para mais informações, consulte Réplicas somente leitura.

Você pode mover sua instância de qualquer configuração de instância para qualquer outra instância regional ou multirregional (por exemplo, de us-centra1 para nam3).Também é possível criar uma configuração de instância personalizada com mais réplicas; depois mova a instância para a nova configuração personalizada. Por exemplo: Se a instância estiver em us-central1 e você quiser adicionar uma réplica somente leitura us-west1, você precisa criar uma nova configuração de instância personalizada com us-central1 como a configuração base e adicionar us-west1 como um arquivo réplica. Em seguida, mova a instância para a nova configuração personalizada.

Configurações regionais

Os serviços do Google Cloud estão disponíveis em locais da América do Norte, América do Sul, Europa, Ásia e Austrália. Se os seus usuários e serviços estão localizados em uma única região, escolha uma configuração de instância regional para ter leituras e gravações com a menor latência.

Para qualquer configuração regional básica, o Spanner mantém três réplicas de leitura/gravação, cada uma em uma região do Google Cloud zona nessa região. Cada réplica de leitura/gravação contém uma cópia completa do seu banco de dados operacional que pode atender a solicitações de leitura/gravação e somente leitura. O Spanner usa réplicas em diferentes zonas para que caso ocorra uma falha em uma única zona, o banco de dados permaneça disponível.

Configurações disponíveis

O Spanner oferece a seguinte instância regional básica de configuração:

Nome da configuração básica Descrição do local regional Região opcional
América
northamerica-northeast1 Montreal Ícone de folha Baixa emissão de carbono
northamerica-northeast2 Toronto Ícone de folha Baixa emissão de carbono
southamerica-east1 São Paulo Ícone de folha Baixa emissão de carbono
southamerica-west1 Santiago Ícone de folha Baixa emissão de carbono
us-central1 Iowa Ícone de folha Baixa emissão de carbono Somente leitura: asia-northeast1 1-OR
asia-south1 1-OR
europe-west2 1-OR
europe-west9 1-OR
us-west3 1-OR
us-east1 Carolina do Sul Somente leitura: us-central1 1-OR
us-west1 1-OR
us-east4 Norte da Virgínia
us-east5 Columbus
us-south1 Dallas Ícone de folha Baixa emissão de carbono
us-west1 Oregon Ícone de folha Baixa emissão de carbono
us-west2 Los Angeles
us-west3 Salt Lake City
us-west4 Las Vegas
Europa
europe-central2 Varsóvia
europe-north1 Finlândia Ícone de folha Baixa emissão de carbono
europe-southwest1 Madri Ícone de folha Baixa emissão de carbono
europe-west1 Bélgica Ícone de folha Baixa emissão de carbono Somente leitura: us-central1 1-OR
us-west1 1-OR
europe-west2 Londres Ícone de folha Baixa emissão de carbono
europe-west3 Frankfurt Ícone de folha Baixa emissão de carbono
europe-west4 Países Baixos Ícone de folha Baixa emissão de carbono
europe-west6 Zurique Ícone de folha Baixa emissão de carbono
europe-west8 Milão
europe-west9 Paris Ícone de folha Baixa emissão de carbono
europe-west10 Berlim Ícone de folha Baixa emissão de carbono
europe-west12 Turim
Ásia-Pacífico
asia-east1 Taiwan
asia-east2 Hong Kong
asia-northeast1 Tóquio
asia-northeast2 Osaka
asia-northeast3 Seul
asia-south1 Mumbai
asia-south2 Délhi
asia-southeast1 Singapura
asia-southeast2 Jacarta
australia-southeast1 Sydney
australia-southeast2 Melbourne
Oriente Médio
me-central1 Doha
me-central2 Damã
me-west1 Tel Aviv
África
africa-south1 Johannesburgo

Replicação

As configurações regionais básicas contêm três réplicas de leitura/gravação. Todos os Spanner a mutação requer um quórum de gravação composto por uma maioria réplicas. Os quóruns de gravação são formados a partir de duas das três réplicas configurações regionais. Para mais informações sobre regiões líderes e votação réplicas, consulte Replicação.

É possível criar uma configuração de instância regional personalizada e adicionar réplicas somente leitura opcionais. Réplicas somente leitura podem ajudar a escalonar leituras oferecem suporte a leituras desatualizadas de baixa latência. Essas réplicas somente leitura não participam os quóruns de gravação e eles não afetam a Spanner >= 99,99% SLA para instâncias regionais. Você pode adicionar como opcionais os locais listados na coluna "Região opcional" réplica(s) somente leitura. Se você não vir o local escolhido para a réplica somente leitura, é possível solicitar uma nova região de réplica somente leitura opcional. Para mais informações, consulte Réplicas somente leitura.

Práticas recomendadas de desempenho para configurações regionais

Para um desempenho ideal, siga estas práticas recomendadas:

Configurações birregionais

As configurações birregionais permitem replicar os dados do banco de dados em múltiplas zonas em duas regiões de um único país, conforme definido pelo configuração da instância.

As configurações birregionais fazem o seguinte:

  • Disponibiliza leituras de duas regiões em um único país.
  • Proporcionam maior disponibilidade e SLAs do que as configurações regionais.
  • Atender aos requisitos de residência de dados.

O Spanner oferece configurações birregionais na Austrália, Alemanha, Índia e Japão.

Configurações disponíveis

O Spanner oferece a seguinte instância birregional básica de configuração:

Nome da configuração básica Local do recurso Regiões de leitura/gravação
dual-region-australia1 Austrália Sydney: australia-southeast1 L,2R
Melbourne: australia-southeast2 2R
dual-region-germany1 Alemanha Berlim: europe-west10 L,2R
Frankfurt: europe-west3 2R
dual-region-india1 Índia Mumbai: asia-south1 L,2R
Délhi: asia-south2 2R
dual-region-japan1 Japão Tóquio: asia-northeast1 L,2R
Osaka: asia-northeast2 2R

Vantagens

As instâncias birregionais oferecem estes benefícios principais:

  • 99,999% de disponibilidade: em duas regiões no mesmo país, que é maior que a disponibilidade de 99,99% que os requisitos regionais do Google Cloud fornecem.

  • Distribuição de dados: replica automaticamente seus dados entre os dois. regiões com garantia de consistência forte.

  • Requisitos de residência de dados: atende aos requisitos de residência de dados no países listados nas Configurações disponíveis para regiões birregionais.

Replicação

Um local birregional contém seis réplicas, três em cada região. Uma das regiões é designada como a região líder padrão (listada na tabela anterior). Você É possível alterar a região líder de um banco de dados. Em cada região, há duas réplicas de leitura/gravação e uma réplica testemunha. Quando ambas as regiões são íntegro e em execução em uma configuração birregional, o quórum será em todas as seis réplicas. No mínimo duas réplicas em cada é necessária para formar um quórum e confirmar uma transação.

Failover e failback

Depois de criar uma configuração birregional, será possível visualizar o Métrica Disponibilidade de quórum birregional nos Insights do sistema mais avançado. Essa métrica só está disponível para configurações birregionais. Ela mostra a integridade de três quórums:

  • o quórum de região birregional, que usa os seguintes codinomes:
    • au para Austrália
    • de para a Alemanha
    • in para a Índia
    • asia1 para o Japão
  • o quórum de região única em cada região (por exemplo, asia-south1 e asia-south2).

A métrica tem um menu suspenso "Disponibilidade de quórum" que mostra quais regiões estão no modo íntegro ou de interrupção.

A métrica Disponibilidade de quórum birregional ajuda você a tornar decisões de quando fazer failover em caso de falhas regionais. Failover autogerenciado geralmente é concluído em um minuto. Para failover e failback manualmente, consulte Alterar quórum de região birregional. O Spanner também dá suporte a failovers automáticos gerenciados pelo Google, pode levar até 45 minutos a partir do momento em que a falha ocorre pela primeira vez detectado.

Considere o seguinte ao tomar decisões de failover e failback:

  • Se todos os três quóruns estiverem íntegros, nenhuma ação será necessária.

  • Se uma das regiões sofrer interrupção, é provável que exista uma e a interrupção do serviço. Isso pode fazer com que os bancos de dados em execução no quórum birregional para ter menos disponibilidade. As gravações também podem falhar porque não é possível estabelecer um quórum e as transações atingem o tempo limite em algum momento. Usando o painel de insights do sistema, observe as taxas de erro e a latência do no seu banco de dados. Se houver aumento das taxas de erro ou da latência, recomendamos fazer failover, o que significa alterar o quórum de região birregional de birregional para a região que ainda está íntegra. Após a região interrompida novamente, será preciso realizar um failback, alterando o quórum dos dois locais de região única para birregional. O Google realiza automaticamente o failover e ao detectar uma interrupção regional. Também é possível realizar o failover manualmente se você detectar uma interrupção. No entanto, você precisa se lembrar de fazer o failback manualmente caso tenha realizado um failover manual.

  • Se o quórum de região birregional mostrar interrupção mesmo que as duas regiões únicas estão íntegras, há um problema de particionamento de rede. As duas regiões são não conseguem mais se comunicar uns com os outros, então cada um se mostra saudável, mesmo embora o sistema geral não seja. Nesse caso, recomendamos que você para a região líder padrão. Depois que o problema da partição de rede resolvido e o quórum de região birregional retornar ao estado íntegro, será necessário o failback.

O local birregional não tem objetivo de ponto de recuperação (RPO) porque não há perda de dados durante uma interrupção regional ou quando surge um problema de partição de rede.

Para verificar o modo (único ou duplo) do quórum de região birregional, consulte Verifique o quórum de região birregional.

Práticas recomendadas de failover e failback

As práticas recomendadas de failover e failback incluem:

  • Não faça failover para uma única região se não houver falhas ou interrupções na região antes que ocorram mudanças. O failover para uma única região aumenta a possibilidade e a indisponibilidade do sistema caso essa região falhe.
  • Tenha cuidado ao selecionar a região para o failover. Escolher uma região errada para o failover resulta em indisponibilidade do banco de dados, que não pode ser recuperado antes a região volta a ficar on-line.
  • Se você tiver realizado um failover manual, lembre-se de fazer o failback manualmente.

Limitações

As configurações birregionais têm as seguintes limitações:

Configurações multirregionais

As configurações regionais do Spanner replicam dados entre vários zonas de uma única região. No entanto, uma configuração regional pode não ser ideal se:

  • Muitas vezes, seu aplicativo precisa ler dados de vários locais locais (por exemplo, para exibir dados a usuários na América do Norte e Ásia).
  • As gravações se originam de um local diferente das leituras (por exemplo, se você tem grandes cargas de trabalho de gravação na América do Norte e grandes na Europa).

As configurações multirregionais podem:

  • Disponibilize gravações de várias regiões.
  • Manter a disponibilidade em caso de falhas regionais.
  • Proporcionam maior disponibilidade e SLAs do que as configurações regionais.

As configurações multirregionais permitem replicar os dados do banco de dados em várias zonas em diversas regiões, conforme definido pela configuração da instância. Essas réplicas extras permitem que você leia dados com menor latência de vários locais próximos ou dentro da região na configuração.

No entanto, há vantagens e desvantagens, porque em uma configuração multirregional, o quórum As réplicas de leitura/gravação são distribuídas por mais de uma região. Talvez você note latência de rede adicional quando as réplicas se comunicam entre si para para formar um quórum de gravação. As leituras não precisam de quórum. O resultado é que seus o aplicativo realiza leituras mais rápidas em mais lugares ao custo de um pequeno aumento na latência de gravação. Para mais informações, consulte O papel das réplicas em gravações e leituras.

Configurações disponíveis

O Spanner oferece a seguinte instância multirregional básica de configuração:

Um continente

Nome da configuração básica Local do recurso Regiões de leitura/gravação Regiões somente leitura Região de testemunha Região opcional
asia1 asia1 Tóquio: asia-northeast1 L,2R
Osaka: asia-northeast2 2R		 Nenhum Seul: asia-northeast3 Somente leitura: us-west1 1-OR
us-east5 1-OR
asia2 R asia2 Mumbai: asia-south1 L,2R
Délhi: asia-south2 2R
Singapura: asia-southeast1 1R		 Nenhum Nenhum
eur3 eur3 Bélgica: europe-west1 L,2R
Países Baixos: europe-west4 2R		 Nenhum Finlândia: europe-north1
eur5 eur5 Londres: europe-west2 L,2R
Bélgica: europe-west1 2R		 Nenhum Países Baixos: europe-west4 Somente leitura: us-central1 1-OR
us-east1 1-OR
eur6 eur6 Países Baixos: europe-west4 L,2R
Frankfurt: europe-west3 2R		 Nenhum Zurique: europe-west6 Somente leitura: us-east1 2-OR
nam3 nam3 Virgínia do Norte: us-east4 L,2R
Carolina do Sul: us-east1 2R		 Nenhum Iowa: us-central1 Somente leitura: 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 do Sul: us-east1 2R		 Oregon: us-west1 1R
Los Angeles: us-west2 1R		 Oklahoma: us-central2
nam7 nam7 Iowa: us-central1 L,2R
Virgínia do Norte: us-east4 2R		 Nenhum Oklahoma: us-central2 Somente leitura: us-east1 2-OR
us-south1 1-OR
europe-west1 2-OR
nam8 nam8 Los Angeles: us-west2 L,2R
Oregon: us-west1 2R		 Nenhum Salt Lake City: us-west3 Somente leitura: asia-southeast1 2R
europe-west2 2R
nam9 nam9 Virgínia do Norte: us-east4 L,2R
Iowa: us-central1 2R		 Oregon: us-west1 2R Carolina do Sul: us-east1
nam10 nam10 Iowa: us-central1 L,2R
Salt Lake City: us-west3 2R		 Nenhum Oklahoma: us-central2
nam11 nam11 Iowa: us-central1 L,2R
Carolina do Sul: us-east1 2R		 Nenhum Oklahoma: us-central2 Somente leitura: us-west1 1-OR
nam12 nam12 Iowa: us-central1 L,2R
Virgínia do Norte: us-east4 2R		 Oregon: us-west1 2R Oklahoma: us-central2
nam13 nam13 Oklahoma: us-central2 L,2R
Iowa: us-central1 2R		 Nenhum Salt Lake City: us-west3
nam14 nam14 Norte da Virgínia: us-east4 L,2R
Montreal: northamerica-northeast1 2R		 Nenhum Carolina do Sul: us-east1
nam15 nam15 Dallas: us-south1 L,2R
Norte da Virgínia: us-east4 2R		 Nenhum Iowa: us-central1

Três continentes

Nome da configuração básica Local do recurso Regiões de leitura/gravação Regiões somente leitura Região de testemunha Região opcional
nam-eur-asia1 nam-eur-asia1 Iowa: us-central1 L,2R
Oklahoma: us-central2 2R		 Bélgica: europe-west1 2R
Taiwan: asia-east1 2R		 Carolina do Sul: us-east1 Somente leitura: us-west2 1-OR
nam-eur-asia3 nam-eur-asia3 Iowa: us-central1 L,2R
Sul Carolina: us-east1 2R		 Bélgica: europe-west1 1R
Países Baixos: europe-west4 1R
Taiwan: asia-east1 2R		 Oklahoma: us-central2

  • L: região líder padrão. Para mais informações, consulte Modificar a região líder de um banco de dados.

  • 1R: uma réplica na região.

  • 2R: duas réplicas na região.

  • 1-OR: uma réplica opcional. É possível criar um configuração de instância regional personalizada e adicionar uma réplica somente leitura opcional. Para mais informações, consulte Crie uma configuração de instância personalizada.

  • 2-OR: até duas réplicas opcionais. É possível criar uma configuração de instância regional personalizada e adicionar uma ou duas réplicas somente leitura opcionais. Recomendamos adicionar dois (quando possível) para ajudar a manter a baixa latência de leitura. Para mais informações, consulte Crie uma configuração de instância personalizada.

  • R: Esta configuração de instância é restrita com um lista de permissões. Para ter acesso, entre em contato com seu gerente técnico de contas.

O local do recurso para uma configuração de instância multirregional determina os garantia da zona de recuperação de desastres para a configuração. Ela define onde os dados são armazenados em repouso.

Vantagens

Instâncias multirregionais oferecem estas vantagens principais:

  • Disponibilidade de 99,999%, maior do que a disponibilidade de 99,99% que As configurações regionais do Spanner fornecem.

  • Distribuição de dados: o Spanner replica automaticamente seus dados entre regiões com garantias de consistência forte. Isso permite que seus dados para serem armazenados no local de uso, o que pode reduzir a latência e melhorar do usuário.

  • Consistência externa: mesmo que o Spanner replique entre locais geograficamente distantes, ainda é possível usar o Spanner como se ele eram bancos de dados executados em uma única máquina. As transações têm a garantia de serem serializáveis, e a ordem das transações dentro do banco de dados é a mesma em que os clientes observam as transações que foram confirmadas. A consistência externa é uma garantia mais forte do que a "consistência forte", que é oferecida por alguns outros produtos. Saiba mais sobre essa propriedade em TrueTime e consistência externa.

Replicação

Cada configuração multirregional de base contém duas regiões que são designadas como regiões de leitura/gravação, e cada uma contém duas réplicas. Uma dessas regiões de leitura/gravação é designada como líder padrão região, o que significa que ela contém as réplicas líderes do seu banco de dados. O Spanner também coloca uma réplica testemunha em uma terceira região chamada região testemunha.

Cada vez que o cliente emite uma mutação para seu banco de dados, forma-se um quórum de gravação, que consiste em uma das réplicas da região líder padrão e quaisquer duas das quatro réplicas votantes adicionais. O quórum pode ser formado por réplicas de duas ou três das regiões que compõem suas configurações, dependendo de quais outras réplicas participam da votação. Além dessas cinco votações réplicas, algumas configurações de base multirregional contêm configurações somente leitura réplicas para disponibilizar leituras de baixa latência. As regiões que contêm imagens réplicas são chamadas de regiões somente leitura.

Em geral, as regiões votantes em uma configuração multirregional são colocadas geograficamente próximas (uma distância inferior a 1.600 km) para formar um quórum de baixa latência que permite gravações rápidas (saiba mais). No entanto, as regiões ainda estão suficientemente distantes, geralmente algumas centenas de quilômetros, para evitar falhas coordenadas. Além disso, se o seu aplicativo cliente estiver em um formato não líder região, o Spanner usa roteamento com reconhecimento de líder para rotear transações de leitura/gravação dinamicamente para reduzir a latência no banco de dados. Para mais mais informações, consulte Roteamento com reconhecimento de líder.

É possível criar uma configuração de instância multirregional personalizada. com réplicas somente leitura opcionais. Todas as réplicas somente leitura personalizadas que você criar não podem ser incluídas nos quóruns de gravação. Você pode adicionar locais listados na Coluna "Região" opcional como réplica(s) somente leitura opcionais. Se você não vir seu local da réplica somente leitura escolhido, é possível solicitar uma nova região de réplica somente leitura opcional. Para mais informações, consulte Réplicas somente leitura.

Práticas recomendadas de desempenho para configurações multirregionais

Para um desempenho ideal, siga estas práticas recomendadas:

  • Crie um esquema que previna uso excessivo do ponto de acesso e outros problemas de desempenho.
  • Coloque os recursos de computação para cargas de trabalho de gravação pesadas dentro ou próximos da região líder padrão para conseguir a latência de gravação ideal.
  • Use uma inatividade de pelo menos 15 segundos para ter o desempenho de leitura ideal fora da região líder padrão.
  • Coloque os recursos de computação essenciais em, no mínimo, duas regiões para evitar a dependência de uma única região para suas cargas de trabalho. Uma boa opção é colocá-los ao lado do duas regiões de leitura/gravação diferentes, para que uma única interrupção de região impactar todo seu aplicativo.
  • Provisione capacidade de computação suficiente para manter uso total de CPU de alta prioridade abaixo de 45% em cada região.
  • Para a quantidade de capacidade por nó do Spanner, consulte desempenho das configurações multirregionais.

Mover uma instância

É possível mover sua instância do Spanner de qualquer instância para qualquer outra configuração de instância, inclusive entre configurações e multirregionais. Mover a instância não causa inatividade, e o Spanner continua fornecendo a transação normal garantias, incluindo consistência forte, durante a mudança.

Para saber mais sobre a movimentação de instâncias do Spanner, consulte Mover uma instância.

Configurar a região líder padrão

Para que o local da região líder padrão do banco de dados fique mais próximo de conectando clientes para reduzir a latência do aplicativo, é possível alterar regional para qualquer instância do Spanner que use uma região multirregional configuração do Terraform. Para instruções sobre como alterar o local do região líder, consulte Alterar a região líder de um banco de dados. As únicas regiões qualificadas para se tornarem a região líder padrão do banco de dados são as regiões de leitura e gravação na configuração multirregional.

A região líder é responsável por lidar com todas as gravações no banco de dados, portanto, se a maior parte do seu tráfego vem de uma região geográfica, para reduzir a latência. Atualizar a região líder padrão é barato e não envolve transferências de dados. O novo valor leva alguns minutos para entrar em vigor.

Alterar a região líder padrão é uma mudança de esquema, que usa uma operação de longa duração. Se necessário, é possível Veja o status da operação de longa duração.

Vantagens e desvantagens: configurações regionais versus birregionais versus multirregionais

Configuração Disponibilidade Latência Custo Localidade dos dados
Regional 99,99% Menores latências de gravação dentro da região. Custo mais baixo, consulte a tabela de preços. Permite a governança de dados geográficos.
Birregional 99,999% Menores latências de leitura de duas regiões geográficas um pequeno aumento na latência de gravação. Custo mais elevado, consulte a tabela de preços. Distribui dados por duas regiões de um único país.
Multirregional 99,999% Menores latências de leitura de várias regiões geográficas um pequeno aumento na latência de gravação. Custo mais elevado, consulte a tabela de preços. Distribui dados em várias regiões dentro da configuração.

A seguir