Configuraciones regionales y multirregionales

En esta página, se describen las opciones de configuración de instancias y los dos tipos de configuración de instancias que ofrece Cloud Spanner: configuración regional y multirregional. También se describen las diferencias y las compensaciones entre las configuraciones regionales y multirregionales.

Configuración de instancias

La configuración de la instancia define la posición geográfica y la replicación de sus bases de datos. Cuando creas una instancia, debes configurarla como regional (todos los recursos se encuentran dentro de una sola región de Google Cloud) o multirregional (los recursos abarcan más de una región). Esta elección se realiza seleccionando una configuración de instancia, que determina dónde se almacenan los datos de la instancia.

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

También puedes mover la instancia desde cualquier configuración de instancia a cualquier otra configuración de instancia regional o multirregional.

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 dentro de 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 para que, si se produce un error en una zona, la base de datos permanezca disponible.

Opciones de configuración disponibles

Spanner ofrece las siguientes opciones de configuración de instancias regionales básicas:

Nombre de la configuración base Descripción de la región Región opcional
América
northamerica-northeast1 Montreal ícono de hoja Bajo nivel de CO2
northamerica-northeast2 Toronto ícono de hoja Bajo nivel de CO2
southamerica-east1 São Paulo ícono de hoja Bajo CO2
southamerica-west1 Santiago
us-central1 Iowa ícono de hoja Bajo nivel de CO2 Solo lectura: asia-northeast1 1R
asia-south1 1R
europe-west2 1R
europe-west9 1R
us-east1 Carolina del Sur Solo lectura: us-central1 1R
us-west1 1R
us-east4 Virginia del Norte
us-east5 Columbus
us-south1 Dallas
us-west1 Oregón ícono de hoja Bajo nivel de 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 nivel de CO2
europe-west1 Bélgica ícono de hoja Bajo nivel de CO2
europe-west2 Londres
europe-west3 Fráncfort
europe-west4 Países Bajos
europe-west6 Zúrich ícono de hoja Bajo nivel de CO2
europe-west8 Milán
europe-west9 París 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-west1 Tel Aviv

Replicación

Las configuraciones regionales básicas contienen tres réplicas de lectura y escritura. Cada mutación de Spanner requiere un quórum de escritura compuesto por la mayoría de las réplicas de votación. Los quórums de escritura se forman a partir de dos de las tres réplicas en la configuración regional. Para obtener más información sobre las regiones líderes y las réplicas de votación, 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 lecturas y admitir lecturas inactivas de baja latencia. Estas réplicas de solo lectura no forman parte de los quórums de escritura y no afectan el Spanner >= 99.99% ANS para las instancias regionales. Para obtener más información, consulta Réplicas de solo lectura.

Prácticas recomendadas de rendimiento para la configuración regional

Para obtener un rendimiento óptimo, sigue estas prácticas recomendadas:

  • Diseña un esquema que evite los hotspots y otros problemas de rendimiento.
  • Coloca los recursos de procesamiento críticos dentro de la misma región que tu instancia de Spanner.
  • Aprovisiona suficiente capacidad de procesamiento para mantener el uso de CPU total de alta prioridad por debajo del 65%.
  • Para conocer la cantidad de capacidad de procesamiento por nodo de Spanner, consulta el rendimiento de la configuración regional.

Configuraciones multirregionales

Las configuraciones regionales de Spanner replican datos entre varias zonas dentro de una sola región. Sin embargo, es posible que una configuración regional no sea óptima en las siguientes situaciones:

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

Las opciones de configuración multirregionales tienen otros beneficios, como los siguientes:

  • Mantener la disponibilidad en caso de fallas regionales
  • Proporcione más disponibilidad y ANS que los parámetros de configuración regionales.
  • Entrega escrituras desde varias regiones.

Las opciones de configuración multirregionales te permiten replicar los datos de la base de datos no solo en varias zonas, sino en varias zonas de varias regiones, según lo define la configuración de la instancia. Estas réplicas adicionales te permiten leer datos con baja latencia desde varias ubicaciones cercanas o dentro de las regiones en la configuración. Sin embargo, existen compensaciones, ya que, en una configuración multirregional, las réplicas de quórum (lectura y escritura) se distribuyen en más de una región. Por lo tanto, pueden generar latencia de red adicional cuando estas réplicas se comunican entre sí para votar escrituras. En otras palabras, las opciones de configuración multirregionales permiten que la aplicación obtenga lecturas más rápidas en más lugares a costa de un pequeño aumento en la latencia de escritura.

Opciones de configuración disponibles

Spanner ofrece las siguientes opciones de configuración de instancias multirregionales base:

Un continente

Nombre de la configuración base Ubicación Regiones de lectura y escritura Regiones de solo lectura Región testigo Región opcional
asia1 Asia Tokio: asia-northeast1 L,2R
Osaka: asia-northeast2 2R		 Ninguna Seúl: asia-northeast3
eur3 Europa Bélgica: europe-west1 L,2R
Países Bajos: europe-west4 2R		 Ninguna Finlandia: europe-north1
eur5 Europa Londres: europe-west2 L,2R
Bélgica: europe-west1 2R		 Ninguna Países Bajos: europe-west4
eur6 Europa Países Bajos: europe-west4 L,2R
Fráncfort: europe-west3 R2		 Ninguna Zúrich: europe-west6 Solo lectura: us-east1 2R
nam3 Norteamérica Virginia del Norte: us-east4 L,2R
Carolina del Sur: us-east1 2R		 Ninguna Iowa: us-central1 Solo lectura: us-west2 1R
nam6 Norteamérica Iowa: us-central1 L,2R
Carolina del Sur: us-east1 2R		 Oregón: us-west1 1R
Los Ángeles: us-west2 1R		 Oklahoma: us-central2
nam7 Norteamérica Iowa: us-central1 L,2R
Virginia del Norte: us-east4 2R		 Ninguna Oklahoma: us-central2 Solo lectura: us-east1 2R
us-south1 1R
europe-west1 2R
nam8 Norteamérica Los Ángeles: us-west2 L,2R
Oregón: us-west1 2R		 Ninguna Salt Lake City: us-west3
nam9 Norteamérica Virginia del Norte: us-east4 L,2R
Iowa: us-central1 2R		 Oregón: us-west1 2R Carolina del Sur: us-east1
nam10 Norteamérica Iowa: us-central1 L,2R
Salt Lake City: us-west3 2R		 Ninguna Oklahoma: us-central2
nam11 Norteamérica Iowa: us-central1 L,2R
Carolina del Sur: us-east1 2R		 Ninguna Oklahoma: us-central2 Solo lectura: us-west1 1R
nam12 Norteamérica Iowa: us-central1 L,2R
Virginia del Norte: us-east4 2R		 Oregón: us-west1 2R Oklahoma: us-central2
nam13 Norteamérica Oklahoma: us-central2 L,2R
Iowa: us-central1 2R		 Ninguna Salt Lake City: us-west3
nam14 Norteamérica Virginia del Norte: us-east4 L,2R
Montreal: northamerica-northeast1 2R		 Ninguna Carolina del Sur: us-east1
nam15 Norteamérica Dallas: us-south1 L,2R
Virginia del Norte: us-east4 2R		 Ninguna Iowa: us-central1

Tres continentes

Nombre de la configuración base Ubicaciones Regiones de lectura y escritura Regiones de solo lectura Región testigo
nam-eur-asia1 Norteamérica
Europa
Asia		 Iowa: us-central1 L,2R
Oklahoma: us-central2 2R		 Bélgica: europe-west1 2R
Taiwán: asia-east1 2R		 Carolina del Sur: us-east1
nam-eur-asia3 Norteamérica
Europa
Asia		 Iowa: us-central1 L,2R
South Carolina: us-east1 2R		 Bélgica: europe-west1 1R
Países Bajos: europe-west4 1R
Taiwán: asia-east1 2R		 Oklahoma: us-central2

Beneficios

Las instancias multirregionales ofrecen los siguientes beneficios principales:

  • Disponibilidad del 99.999%, que es mayor que la disponibilidad del 99.99% que proporcionan las configuraciones regionales de Spanner

  • Distribución de datos: Spanner replica automáticamente los datos 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 base contiene dos regiones que se designan como regiones de lectura y escritura, cada una de las cuales contiene dos réplicas de lectura y escritura. 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 de testigo en una tercera región llamada 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 opciones de configuración multirregionales contienen réplicas de solo lectura para entregar lecturas de baja latencia. Las regiones que contienen réplicas de solo lectura se denominan 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.

Puedes crear una configuración de instancias multirregional personalizada con réplicas opcionales de solo lectura. Cualquier réplica de solo lectura personalizada que crees no se puede incluir en quórums de escritura. Para obtener más información, consulta Réplicas de solo lectura.

Prácticas recomendadas de rendimiento para la configuración multirregional

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.
  • Si deseas conocer la cantidad de capacidad de procesamiento por nodo de Spanner, consulta el rendimiento de la configuración multirregional.

Tipos de región

Regiones de lectura y escritura

Cada configuración multirregional contiene dos regiones de lectura y escritura, cada una de las cuales contiene dos réplicas de lectura y escritura.

Una de estas regiones de lectura y escritura se designa como la región líder predeterminada. Se selecciona un líder de las réplicas en la región líder predeterminada para cada división. En caso de una falla de réplica líder, la otra réplica en la región líder predeterminada asume de forma automática el liderazgo. De hecho, los líderes ejecutan verificaciones de estado en sí mismos y pueden renunciar al liderazgo de forma preventiva si detectan que están en mal estado. En la mayoría de los casos, cuando la región líder predeterminada vuelve a estar en buen estado, vuelve a asumir automáticamente el liderazgo.

Las escrituras se procesan primero en la región líder predeterminada. Puedes supervisar el porcentaje de réplicas dentro de una región determinada mediante la métrica de supervisión instance/leader_percentage_by_region. Para obtener más información, consulta Métricas de Spanner.

La segunda región de lectura y escritura contiene réplicas adicionales que entregan lecturas y participan en la votación para confirmar escrituras. Estas réplicas adicionales en la segunda región de lectura y escritura son aptas para ser líderes. En el improbable caso de que se pierdan todas las réplicas en la región líder predeterminada, se eligen nuevas réplicas líderes de la segunda región de lectura y escritura.

Para configurar la región líder de una base de datos, sigue las instrucciones que se indican en Cómo cambiar la región líder de una base de datos. Para obtener más información, consulta Configura la región líder predeterminada.

Regiones de solo lectura

Las regiones de solo lectura contienen réplicas de solo lectura, que pueden entregar lecturas de baja latencia a los clientes que se encuentran fuera de las regiones de lectura y escritura. Las réplicas de solo lectura mantienen una copia completa de tus datos, que se replica a partir de réplicas de lectura y escritura. No participan en la votación para confirmar las operaciones de escritura, por lo que nunca contribuyen a ninguna latencia de escritura.

Algunas opciones de configuración multirregionales contienen réplicas de solo lectura. También puedes crear una configuración de instancia personalizada y agregar réplicas de solo lectura a tus configuraciones de instancias personalizadas para escalar las lecturas y admitir lecturas inactivas de baja latencia. Todas las réplicas de solo lectura están sujetas a la capacidad de procesamiento y los costos de almacenamiento de la base de datos. Además, agregar réplicas de solo lectura a una configuración de instancia no cambia los ANS de Spanner de la configuración de la instancia. Para obtener más información, consulta Réplicas de solo lectura.

Regiones testigo

Una región testigo contiene una réplica testigo, que se usa para votar escrituras. Los testigos se vuelven importantes en el raro evento de que las regiones de lectura y escritura no estén disponibles.

Traslada una instancia

Puedes trasladar tu instancia de Spanner de cualquier configuración a cualquier otra configuración, incluso entre configuraciones regionales y multirregionales. Mover tu instancia no causa tiempo de inactividad y Spanner continúa 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 Traslada una instancia.

Configura la región líder predeterminada

Si quieres cambiar la ubicación de la región líder predeterminada de tu base de datos para que esté más cerca de conectar clientes y reducir la latencia de la aplicación, puedes cambiar la región líder de cualquier instancia de Spanner que use una configuración 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 configuración multirregional.

La región líder se encarga de controlar todas las operaciones de escritura de la base de datos, por lo que, si la mayor parte del tráfico proviene de una región geográfica, puedes moverla a esa región para reducir la latencia. La actualización de la región líder predeterminada es económica y no implica ningún traslado de datos. El nuevo valor tarda unos minutos en aplicarse.

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

Compensaciones: configuración regional frente a multirregional

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.
Multirregional 99.999% Latencia baja de lectura de varias regiones geográficas. Mayor costo, consulta Precios. Distribuye datos en varias regiones de la configuración.

¿Qué sigue?