Konfigurasi regional dan multi-region

Halaman ini menjelaskan konfigurasi instance dan dua jenis konfigurasi instance yang ditawarkan Spanner: konfigurasi regional dan konfigurasi multi-region. Bagian ini juga menjelaskan perbedaan dan konsekuensi antara konfigurasi regional dan multi-region.

Konfigurasi instance

Konfigurasi instance menentukan penempatan geografis dan replikasi database dalam instance tersebut. Saat membuat instance, Anda harus mengonfigurasinya sebagai regional (semua resource berada di dalam satu region Google Cloud) atau multi-region (resource mencakup lebih dari satu region). Anda membuat pilihan ini dengan memilih konfigurasi instance, yang menentukan tempat data Anda disimpan untuk instance tersebut.

Konfigurasi instance dengan region tetap dan topologi replikasi disebut sebagai konfigurasi instance dasar. Anda dapat membuat konfigurasi instance kustom dan menambahkan replika hanya baca opsional lainnya. Perhatikan bahwa Anda tidak dapat mengubah topologi replikasi konfigurasi instance dasar. Untuk informasi selengkapnya, lihat Replika hanya baca.

Anda juga dapat memindahkan instance dari konfigurasi instance apa pun ke konfigurasi instance regional atau multi-region lainnya.

Konfigurasi regional

Layanan Google Cloud tersedia di lokasi di Amerika Utara, Amerika Selatan, Eropa, Asia, dan Australia. Jika pengguna dan layanan Anda berada di satu region, pilih konfigurasi instance regional untuk pembacaan dan penulisan dengan latensi terendah.

Untuk setiap konfigurasi regional dasar, Spanner mengelola tiga replika baca-tulis, masing-masing dalam zona Google Cloud yang berbeda di region tersebut. Setiap replika baca-tulis berisi salinan lengkap database operasional Anda yang dapat melayani permintaan baca-tulis dan hanya baca. Spanner menggunakan replika di berbagai zona, sehingga jika terjadi kegagalan zona tunggal, database Anda akan tetap tersedia.

Konfigurasi yang tersedia

Spanner menawarkan konfigurasi instance regional dasar berikut:

Nama Konfigurasi Dasar Deskripsi Region Region Opsional
Amerika
northamerica-northeast1 Montréal ikon daun Rendah CO2
northamerica-northeast2 Toronto ikon daun Rendah CO2
southamerica-east1 São Paulo ikon daun Rendah CO2
southamerica-west1 Santiago ikon daun Rendah CO2
us-central1 Iowa ikon daun Rendah CO2 Hanya baca: asia-northeast1 1-ATAU
asia-south1 1-ATAU
europe-west2 1-ATAU
europe-west9 1-ATAU
us-east1 South Carolina Hanya baca: us-central1 1-ATAU
us-west1 1-ATAU
us-east4 Northern Virginia
us-east5 Columbus
us-south1 Dallas
us-west1 Oregon ikon daun Rendah CO2
us-west2 Los Angeles
us-west3 Salt Lake City
us-west4 Las Vegas
Eropa
europe-central2 Warsawa
europe-north1 Finlandia ikon daun Rendah CO2
europe-southwest1 Madrid
europe-west1 Belgia ikon daun Rendah CO2 Hanya baca: us-central1 1-ATAU
us-west1 1-ATAU
europe-west2 London ikon daun Rendah CO2
europe-west3 Frankfurt ikon daun Rendah CO2
europe-west4 Belanda
europe-west6 Zürich ikon daun Rendah CO2
europe-west8 Milan
europe-west9 Paris ikon daun Rendah CO2
europe-west10 Berlin
europe-west12 Turin
Asia Pasifik
asia-east1 Taiwan
asia-east2 Hong Kong
asia-northeast1 Tokyo
asia-northeast2 Osaka
asia-northeast3 Seoul
asia-south1 Mumbai
asia-south2 Delhi
asia-southeast1 Singapura
asia-southeast2 Jakarta
australia-southeast1 Sydney
australia-southeast2 Melbourne
Timur Tengah
me-central1 Doha
me-central2 Dammam
me-west1 Tel Aviv
Afrika
africa-south1 Johannesburg

Replikasi

Konfigurasi regional dasar berisi tiga replika baca-tulis. Setiap mutasi Spanner memerlukan kuorum tulis yang terdiri dari sebagian besar replika pemungutan suara. Kuorum tulis terbentuk dari dua dari tiga replika dalam konfigurasi regional. Untuk mengetahui informasi selengkapnya tentang wilayah pemimpin dan replika pemungutan suara, lihat Replikasi.

Anda dapat membuat konfigurasi instance regional kustom dan menambahkan replika hanya baca opsional. Replika hanya baca dapat membantu menskalakan pembacaan dan mendukung pembacaan yang tidak berlaku lagi dengan latensi rendah. Replika hanya baca ini tidak ambil bagian dalam kuorum tulis, dan tidak memengaruhi Spanner >= 99,99% SLA untuk instance regional. Anda dapat menambahkan lokasi yang tercantum di kolom Optional Region sebagai replika hanya baca opsional. Jika tidak melihat lokasi replika hanya baca yang dipilih, Anda dapat meminta region replika hanya baca opsional baru. Untuk informasi selengkapnya, lihat Replika hanya baca.

Praktik terbaik performa untuk konfigurasi regional

Untuk performa yang optimal, ikuti praktik terbaik berikut:

  • Desain skema yang mencegah hotspot dan masalah performa lainnya.
  • Tempatkan resource komputasi penting dalam region yang sama dengan instance Spanner Anda.
  • Sediakan kapasitas komputasi yang cukup untuk mempertahankan penggunaan CPU prioritas tinggi di bawah 65%.
  • Untuk jumlah throughput per node Spanner, lihat performa untuk konfigurasi regional.

Konfigurasi multi-region

Konfigurasi regional Spanner mereplikasi data di antara beberapa zona dalam satu region. Namun, konfigurasi regional mungkin tidak optimal jika:

  • Aplikasi Anda sering kali perlu membaca data dari beberapa lokasi geografis (misalnya, untuk menayangkan data kepada pengguna di Amerika Utara dan Asia).
  • Operasi tulis Anda berasal dari lokasi yang berbeda dengan operasi baca (misalnya, jika Anda memiliki beban kerja tulis yang besar di Amerika Utara dan beban kerja baca yang besar di Eropa).

Konfigurasi multi-region dapat:

  • Menayangkan penulisan dari beberapa region.
  • Mempertahankan ketersediaan jika terjadi kegagalan regional.
  • Memberikan ketersediaan dan SLA yang lebih tinggi daripada konfigurasi regional.

Dengan konfigurasi multi-region, Anda dapat mereplikasi data database di beberapa zona di beberapa region, seperti yang ditentukan oleh konfigurasi instance. Dengan replika tambahan ini, Anda dapat membaca data dengan latensi lebih rendah dari beberapa lokasi yang dekat dengan atau dalam region dalam konfigurasi.

Namun, ada konsekuensinya, karena dalam konfigurasi multi-region, replika kuorum (baca-tulis) tersebar di lebih dari satu region. Anda mungkin melihat latensi jaringan tambahan saat replika ini berkomunikasi satu sama lain untuk membentuk kuorum tulis. Bacaan tidak memerlukan kuorum. Hasilnya, aplikasi Anda dapat menyelesaikan pembacaan lebih cepat di lebih banyak tempat, tetapi hanya sedikit meningkatkan latensi tulis. Untuk mengetahui informasi selengkapnya, lihat Peran replika dalam operasi tulis dan baca.

Konfigurasi yang tersedia

Spanner menawarkan konfigurasi instance multi-region dasar berikut:

Satu benua

Nama Konfigurasi Dasar Location Region Baca-Tulis Wilayah Hanya Baca Region Saksi Region Opsional
asia1 Asia Tokyo: asia-northeast1 R,2R
Osaka: asia-northeast2 2R
Tidak ada Seoul: asia-northeast3
asia2 J Asia Mumbai: asia-south1 R,2 R
Delhi: asia-south2 2 R
Singapura: asia-southeast1 1R
Tidak ada Tidak ada
eur3 Eropa Belgia: europe-west1 L,2R
Belanda: europe-west4 2R
Tidak ada Finlandia: europe-north1
eur5 Eropa London: europe-west2 L,2R
Belgia: europe-west1 2R
Tidak ada Belanda: europe-west4 Hanya baca: us-central1 1-ATAU
us-east1 1-ATAU
eur6 Eropa Belanda: europe-west4 L,2R
Frankfurt: europe-west3 2R
Tidak ada Zurich: europe-west6 Hanya baca: us-east1 2-ATAU
nam3 Amerika Utara Virginia Utara: us-east4 L,2R
Carolina Selatan: us-east1 2R
Tidak ada Iowa: us-central1 Hanya baca: us-west2 1-ATAU
nam6 Amerika Utara Iowa: us-central1 L,2R
Carolina Selatan: us-east1 2R
Oregon: us-west1 1R
Los Angeles: us-west2 1R
Oklahoma: us-central2
nam7 Amerika Utara Iowa: us-central1 L,2R
Virginia Utara: us-east4 2R
Tidak ada Oklahoma: us-central2 Hanya baca: us-east1 2-ATAU
us-south1 1-ATAU
europe-west1 2-ATAU
nam8 Amerika Utara Los Angeles: us-west2 R,2 R
Oregon: us-west1 2 R
Tidak ada Kota Salt Lake: us-west3 Hanya baca: asia-southeast1 2R
europe-west2 2R
nam9 Amerika Utara Virginia Utara: us-east4 L,2R
Iowa: us-central1 2R
Oregon: us-west1 2R South Carolina: us-east1
nam10 Amerika Utara Iowa: us-central1 R,2R
Salt Lake City: us-west3 2R
Tidak ada Oklahoma: us-central2
nam11 Amerika Utara Iowa: us-central1 L,2R
Carolina Selatan: us-east1 2R
Tidak ada Oklahoma: us-central2 Hanya baca: us-west1 1-ATAU
nam12 Amerika Utara Iowa: us-central1 L,2R
Virginia Utara: us-east4 2R
Oregon: us-west1 2R Oklahoma: us-central2
nam13 Amerika Utara Oklahoma: us-central2 R,2 R
Iowa: us-central1 2R
Tidak ada Kota Salt Lake: us-west3
nam14 Amerika Utara Virginia Utara: us-east4 L,2R
Montréal: northamerica-northeast1 2R
Tidak ada South Carolina: us-east1
nam15 Amerika Utara Bandung: us-south1 L,2R
Virginia Utara: us-east4 2R
Tidak ada Iowa: us-central1

Tiga benua

Nama Konfigurasi Dasar Lokasi Region Baca-Tulis Wilayah Hanya Baca Region Saksi Region Opsional
nam-eur-asia1 Amerika Utara
Eropa
Asia
Iowa: us-central1 R,2 R
Oklahoma: us-central2 2R
Belgia: europe-west1 2R
Taiwan: asia-east1 2R
Carolina Selatan: us-east1 Hanya baca: us-west2 1-ATAU
nam-eur-asia3 Amerika Utara
Eropa
Asia
Iowa: us-central1 L,2R
Carolina Selatan: us-east1 2R
Belgia: europe-west1 1R
Belanda: europe-west4 1R
Taiwan: asia-east1 2R
Oklahoma: us-central2
  • L: region paling dominan default. Untuk mengetahui informasi selengkapnya, lihat Mengubah region pemimpin database.

  • 1R: satu replika di region.

  • 2R: dua replika di region.

  • 1-OR: satu replika opsional. Anda dapat membuat konfigurasi instance regional kustom dan menambahkan satu replika hanya baca opsional. Untuk mengetahui informasi selengkapnya, lihat Membuat konfigurasi instance kustom.

  • 2-OR: maksimal dua replika opsional. Anda dapat membuat konfigurasi instance regional kustom dan menambahkan satu atau dua replika hanya baca opsional. Sebaiknya tambahkan dua (jika memungkinkan) untuk membantu mempertahankan latensi baca yang rendah. Untuk mengetahui informasi selengkapnya, lihat Membuat konfigurasi instance kustom.

  • A: Konfigurasi instance ini dibatasi dengan daftar yang diizinkan. Untuk mendapatkan akses, hubungi Manajer Akun Teknis Anda.

Manfaat

Instance multi-region menawarkan manfaat utama berikut:

  • Ketersediaan 99,999%, lebih besar dari ketersediaan 99,99% yang disediakan oleh konfigurasi regional Spanner.

  • Distribusi data: Spanner secara otomatis mereplikasi data antar-region dengan jaminan konsistensi yang kuat. Hal ini memungkinkan data Anda disimpan di tempat yang digunakan, yang dapat mengurangi latensi dan meningkatkan kualitas pengalaman pengguna.

  • Konsistensi eksternal: Meskipun Spanner direplikasi di seluruh lokasi yang terpisah secara geografis, Anda masih dapat menggunakan Spanner seolah-olah itu adalah database yang berjalan di satu mesin. Transaksi dijamin dapat diserialisasi, dan urutan transaksi dalam database sama dengan urutan klien yang mengamati transaksi yang telah di-commit. Konsistensi eksternal adalah jaminan yang lebih kuat daripada "konsistensi kuat", yang ditawarkan oleh beberapa produk lain. Baca selengkapnya tentang properti ini di TrueTime dan konsistensi eksternal.

Replikasi

Setiap konfigurasi multi-region dasar berisi dua region yang ditetapkan sebagai region baca-tulis, yang masing-masing berisi dua replika baca-tulis. Salah satu region baca-tulis ini ditetapkan sebagai region pemimpin default, yang berarti region tersebut berisi replika pemimpin database Anda. Spanner juga menempatkan replika saksi di region ketiga yang disebut region saksi.

Setiap kali klien melakukan mutasi ke database Anda, kuorum tulis akan terbentuk, yang terdiri dari salah satu replika dari region pemimpin default dan dua dari empat replika pemungutan suara tambahan. (Kuorum dapat dibentuk oleh replika dari dua atau tiga region yang membentuk konfigurasi Anda, bergantung pada replika lain yang berpartisipasi dalam pemungutan suara.) Selain lima replika pemungutan suara ini, beberapa konfigurasi multi-region dasar berisi replika hanya baca untuk menayangkan pembacaan latensi rendah. Region yang berisi replika hanya baca disebut region hanya baca.

Secara umum, region pemungutan suara di konfigurasi multi-region ditempatkan berdekatan secara geografis, kurang dari seribu mil, untuk membentuk kuorum latensi rendah yang memungkinkan penulisan cepat (pelajari lebih lanjut). Namun, regionnya masih cukup jauh—biasanya, setidaknya beberapa ratus mil—untuk menghindari kegagalan terkoordinasi. Selain itu, jika aplikasi klien Anda berada di region non-leader, Spanner akan menggunakan perutean yang peka terhadap pemimpin untuk mengarahkan transaksi baca-tulis secara dinamis untuk mengurangi latensi dalam database. Untuk informasi selengkapnya, lihat Pemilihan rute yang peka prospek.

Anda dapat membuat konfigurasi instance multi-region kustom dengan replika hanya baca opsional. Setiap replika hanya baca kustom yang Anda buat tidak dapat disertakan dalam kuorum tulis. Anda dapat menambahkan lokasi yang tercantum di kolom Region Opsional sebagai replika hanya baca opsional. Jika tidak melihat lokasi replika hanya baca yang dipilih, Anda dapat meminta region replika hanya baca opsional baru. Untuk informasi selengkapnya, lihat Replika hanya baca.

Praktik terbaik performa untuk konfigurasi multi-region

Untuk performa yang optimal, ikuti praktik terbaik berikut:

  • Desain skema yang mencegah hotspot dan masalah performa lainnya.
  • Untuk latensi tulis yang optimal, tempatkan resource komputasi untuk workload tulis yang berat di dalam atau di dekat region pemimpin default.
  • Untuk performa baca yang optimal di luar region posisi teratas default, gunakan keusangan setidaknya 15 detik.
  • Guna menghindari dependensi region tunggal untuk workload Anda, tempatkan resource komputasi kritis di setidaknya dua region. Pilihan yang tepat adalah menempatkannya di sebelah dua region baca-tulis yang berbeda, sehingga pemadaman satu region tidak akan memengaruhi semua aplikasi Anda.
  • Sediakan kapasitas komputasi yang cukup agar total pemakaian CPU berprioritas tinggi di bawah 45% di setiap region.
  • Untuk jumlah throughput per node Spanner, lihat performa untuk konfigurasi multi-region.

Jenis wilayah

Spanner memiliki tiga jenis region: region baca-tulis, region hanya baca, dan region saksi.

Region baca-tulis

Setiap konfigurasi multi-region berisi dua region baca-tulis, yang masing-masing berisi dua replika baca-tulis.

Salah satu region baca-tulis ini ditetapkan sebagai region pemimpin default. Pemimpin dipilih dari replika di region pemimpin default untuk setiap bagian. Jika terjadi kegagalan replika pemimpin, replika lain di region pemimpin default secara otomatis mengambil alih kepemimpinan. Faktanya, pemimpin menjalankan pemeriksaan kesehatan pada diri mereka sendiri dan dapat menghentikan kepemimpinan secara preemptive jika terdeteksi bahwa mereka tidak sehat. Pada umumnya, saat wilayah pemimpin default kembali ke negara bagian yang sehat, wilayah tersebut akan otomatis mengasumsikan kembali kepemimpinan.

Penulisan pertama diproses di region pemimpin default. Anda dapat memantau persentase replika dalam region tertentu menggunakan metrik pemantauan instance/leader_percentage_by_region. Untuk informasi selengkapnya, lihat Metrik Spanner.

Region baca-tulis kedua berisi replika tambahan yang melayani pembacaan dan berpartisipasi dalam pemungutan suara untuk melakukan commit tulis. Replika tambahan di region baca-tulis kedua ini memenuhi syarat untuk menjadi pemimpin. Jika semua replika hilang di region pemimpin default, replika pemimpin yang baru akan dipilih dari region baca-tulis kedua.

Anda dapat mengonfigurasi region pemimpin database dengan mengikuti petunjuk di Mengubah region pemimpin database. Untuk informasi selengkapnya, lihat Mengonfigurasi region paling dominan default.

Region hanya baca

Region hanya baca berisi replika hanya baca, yang dapat melayani pembacaan latensi rendah ke klien yang berada di luar region baca-tulis. Replika hanya baca mempertahankan salinan lengkap data Anda, yang merupakan replika dari replika baca-tulis. Fungsi ini tidak berpartisipasi dalam pemungutan suara untuk melakukan commit tulis sehingga tidak pernah berkontribusi pada latensi tulis.

Beberapa konfigurasi multi-region dasar berisi replika hanya baca. Anda juga dapat membuat konfigurasi instance kustom dan menambahkan replika hanya baca ke konfigurasi instance kustom untuk menskalakan pembacaan dan mendukung pembacaan yang tidak berlaku lagi dengan latensi rendah. Semua replika hanya baca dikenai biaya komputasi dan penyimpanan database. Selain itu, menambahkan replika hanya baca ke konfigurasi instance tidak akan mengubah SLA Spanner konfigurasi instance. Untuk informasi selengkapnya, lihat Replika hanya baca.

Wilayah saksi

Region saksi berisi replika saksi, yang digunakan untuk memberikan suara pada penulisan. Saksi menjadi penting jika wilayah baca-tulis menjadi tidak tersedia.

Memindahkan instance

Anda dapat memindahkan instance Spanner dari konfigurasi instance apa pun ke konfigurasi instance lainnya, termasuk antara konfigurasi regional dan multi-region. Pemindahan instance tidak akan menyebabkan periode nonaktif, dan Spanner akan terus memberikan jaminan transaksi seperti biasa, termasuk konsistensi yang kuat, selama pemindahan.

Untuk mempelajari pemindahan instance Spanner lebih lanjut, baca artikel Memindahkan instance.

Mengonfigurasi region paling dominan default

Untuk mengubah lokasi region pemimpin default database agar lebih dekat dengan koneksi klien guna mengurangi latensi aplikasi, Anda dapat mengubah region pemimpin untuk instance Spanner mana pun yang menggunakan konfigurasi multi-region. Untuk mengetahui petunjuk tentang cara mengubah lokasi region pemimpin, lihat Mengubah region pemimpin database. Satu-satunya region yang memenuhi syarat untuk menjadi region pemimpin default untuk database Anda adalah region baca-tulis dalam konfigurasi multi-region.

Region pemimpin bertanggung jawab untuk menangani semua penulisan database. Oleh karena itu, jika sebagian besar traffic berasal dari satu region geografis, Anda dapat memindahkannya ke region tersebut untuk mengurangi latensi. Memperbarui region pemimpin default itu murah dan tidak melibatkan pemindahan data apa pun. Nilai baru ini membutuhkan waktu beberapa menit untuk diterapkan.

Mengubah region pemimpin default adalah perubahan skema, yang menggunakan operasi yang berjalan lama. Jika diperlukan, Anda bisa Mendapatkan status operasi yang berjalan lama.

Kompromi: konfigurasi regional versus multi-region

Konfigurasi Ketersediaan Latensi Biaya Lokalitas Data
Regional 99,99% Mengurangi latensi tulis dalam region. Biaya lebih rendah; lihat pricing. Memungkinkan tata kelola data geografis.
Multi-region 99,999% Latensi baca yang lebih rendah dari beberapa region geografis; peningkatan kecil dalam latensi tulis. Biaya lebih tinggi; lihat pricing. Mendistribusikan data ke beberapa region dalam konfigurasi.

Langkah selanjutnya