Configurazioni a livello di una o più aree geografiche

Questa pagina descrive le configurazioni delle istanze e i due tipi di configurazioni delle istanze offerte da Cloud Spanner: configurazioni a livello di regione e configurazioni a più regioni. Descrive inoltre le differenze e i compromessi tra configurazioni a livello di una o più regioni.

Configurazioni delle istanze

Una configurazione di istanza definisce il posizionamento geografico e la replica dei database in quell'istanza. Quando crei un'istanza, devi configurarla come regionale (tutte le risorse sono contenute in una singola regione Google Cloud) o come più regioni (le risorse coprono più di una regione). Puoi effettuare questa scelta selezionando una configurazione dell'istanza, che determina dove vengono archiviati i dati per quell'istanza.

Le configurazioni delle istanze con regioni fisse e topologie di replica sono dette configurazioni delle istanze di base. Puoi creare configurazioni di istanze personalizzate e aggiungere ulteriori repliche facoltative di sola lettura. Tieni presente che non puoi modificare la topologia di replica delle configurazioni delle istanze di base. Per saperne di più, consulta Repliche di sola lettura.

Puoi anche spostare l'istanza da qualsiasi configurazione di istanza a qualsiasi altra configurazione di istanze a una o più regioni.

Configurazioni per singole aree geografiche

I servizi Google Cloud sono disponibili in località in Nord America, Sud America, Europa, Asia e Australia. Se gli utenti e i servizi si trovano all'interno di un'unica regione, scegli una configurazione dell'istanza a livello di regione per le operazioni di lettura e scrittura con la latenza più bassa.

Per qualsiasi configurazione di base a livello di regione, Spanner gestisce tre repliche di lettura/scrittura, ciascuna all'interno di una diversa zona Google Cloud in quella regione. Ogni replica di lettura/scrittura contiene una copia completa del database operativo in grado di gestire richieste di lettura/scrittura e di sola lettura. Spanner utilizza repliche in zone diverse in modo che, in caso di errore in una singola zona, il database rimanga disponibile.

Configurazioni disponibili

Spanner offre le seguenti configurazioni di istanza a livello di regione di base:

Nome configurazione di base Descrizione regione Regione facoltativa
Americhe
northamerica-northeast1 Montréal icona foglia A basse emissioni di CO2
northamerica-northeast2 Toronto icona foglia A basse emissioni di CO2
southamerica-east1 San Paolo icona foglia A basse emissioni di CO2
southamerica-west1 Santiago icona foglia A basse emissioni di CO2
us-central1 Iowa icona foglia A basse emissioni di CO2 Sola lettura: asia-northeast1 1-OR
asia-south1 1-OR
europe-west2 1-OR
europe-west9 1-OR
us-east1 Carolina del Sud Sola lettura: us-central1 1-OR
us-west1 1-OR
us-east4 Virginia del Nord
us-east5 Columbus
us-south1 Dallas
us-west1 Oregon icona foglia A basse emissioni di CO2
us-west2 Los Angeles
us-west3 Salt Lake City
us-west4 Las Vegas
Europa
europe-central2 Varsavia
europe-north1 Finlandia icona foglia A basse emissioni di CO2
europe-southwest1 Madrid
europe-west1 Belgio icona foglia A basse emissioni di CO2 Sola lettura: us-central1 1-OR
us-west1 1-OR
europe-west2 Londra icona foglia A basse emissioni di CO2
europe-west3 Francoforte icona foglia A basse emissioni di CO2
europe-west4 Paesi Bassi
europe-west6 Zurigo icona foglia A basse emissioni di CO2
europe-west8 Milano
europe-west9 Parigi icona foglia A basse emissioni di CO2
europe-west10 Berlino
europe-west12 Torino
Asia Pacifico
asia-east1 Taiwan
asia-east2 Hong Kong
asia-northeast1 Tokyo
asia-northeast2 Osaka
asia-northeast3 Seul
asia-south1 Mumbai
asia-south2 Delhi
asia-southeast1 Singapore
asia-southeast2 Giacarta
australia-southeast1 Sydney
australia-southeast2 Melbourne
Medio Oriente
me-central1 Doha
me-central2 Dammam
me-west1 Tel Aviv

Replica

Le configurazioni a livello di regione di base contengono tre repliche di lettura-scrittura. Ogni mutazione di Spanner richiede un quorum di scrittura composto dalla maggior parte delle repliche di voto. I quorum di scrittura sono formati da due delle tre repliche nelle configurazioni a livello di regione. Per ulteriori informazioni sulle regioni leader e sulle repliche di voto, consulta Replica.

Puoi creare una configurazione di istanza personalizzata a livello di regione e aggiungere repliche facoltative di sola lettura. Le repliche di sola lettura possono aiutare a scalare le letture e supportare le letture inattive a bassa latenza. Queste repliche di sola lettura non fanno parte dei quorum di scrittura e non influiscono sullo SLA (accordo sul livello del servizio) con Spanner >= 99, 99% per le istanze a livello di regione. Puoi aggiungere le località elencate nella colonna Regione facoltativa come repliche facoltative di sola lettura. Se non vedi la località della replica di sola lettura che preferisci, puoi richiedere una nuova regione facoltativa della replica di sola lettura. Per saperne di più, consulta Repliche di sola lettura.

Best practice per le prestazioni delle configurazioni a livello di regione

Per un rendimento ottimale, segui queste best practice:

Configurazioni per più aree geografiche

Le configurazioni regionali di Spanner replicano i dati tra più zone all'interno di un'unica regione. Tuttavia, una configurazione a livello di regione potrebbe non essere ottimale nelle seguenti situazioni:

  • Se la tua applicazione deve spesso leggere i dati da più posizioni geografiche (ad esempio, per fornire dati agli utenti sia in Nord America che in Asia)
  • Se le operazioni di scrittura provengono da una località diversa da quella delle letture (ad esempio, se hai carichi di lavoro di scrittura di grandi dimensioni in Nord America e carichi di lavoro di lettura di grandi dimensioni in Europa)

Le configurazioni multiregionali offrono altri vantaggi, ad esempio:

  • Garantire la disponibilità in caso di errori a livello di regione.
  • Offri una disponibilità più elevata e SLA (accordi sul livello del servizio) rispetto alle configurazioni a livello di regione.
  • Gestisce le scritture da più regioni.

Le configurazioni multiregionali consentono di replicare i dati del database non solo in più zone, ma in più zone in più regioni, come definito dalla configurazione dell'istanza. Queste repliche aggiuntive consentono di leggere i dati con bassa latenza da più località vicine o all'interno delle regioni nella configurazione. Tuttavia, esistono dei compromessi, perché in una configurazione su più regioni, le repliche del quorum (lettura/scrittura) sono distribuite in più regioni. Di conseguenza, possono comportare un'ulteriore latenza di rete quando queste repliche comunicano tra loro per votare le scritture. In altre parole, le configurazioni multiregionali consentono alla tua applicazione di ottenere letture più veloci in più luoghi, a costo di un piccolo aumento della latenza di scrittura.

Configurazioni disponibili

Spanner offre le seguenti configurazioni di istanza di base in più regioni:

Un continente

Nome configurazione di base Località Regioni di lettura/scrittura Regioni di sola lettura Regione testimone Regione facoltativa
asia1 Asia Tokyo: asia-northeast1 L,2R
Osaka: asia-northeast2 2R		 Nessuna esperienza Seul: asia-northeast3
asia2 A Asia Mumbai: asia-south1 L,2R
Delhi: asia-south2 2R
Singapore: asia-southeast1 1R		 Nessuna esperienza Nessuna esperienza
eur3 Europa Belgio: europe-west1 L,2R
Paesi Bassi: europe-west4 2R		 Nessuna esperienza Finlandia: europe-north1
eur5 Europa Londra: europe-west2 L,2R
Belgio: europe-west1 2R		 Nessuna esperienza Paesi Bassi: europe-west4 Sola lettura: us-central1 1-OR
us-east1 1-OR
eur6 Europa Paesi Bassi: europe-west4 L,2R
Francoforte: europe-west3 2R		 Nessuna esperienza Zurigo: europe-west6 Sola lettura: us-east1 2-OR
nam3 Nord America Virginia del Nord: us-east4 L,2R
Carolina del Sud: us-east1 2R		 Nessuna esperienza Iowa: us-central1 Sola lettura: us-west2 1-OR
nam6 Nord America Iowa: us-central1 L,2R
Carolina del Sud: us-east1 2R		 Oregon: us-west1 1R
Los Angeles: us-west2 1R		 Oklahoma: us-central2
nam7 Nord America Iowa: us-central1 L,2R
Virginia del Nord: us-east4 2R		 Nessuna esperienza Oklahoma: us-central2 Sola lettura: us-east1 2-OR
us-south1 1-OR
europe-west1 2-OR
nam8 Nord America Los Angeles: us-west2 L,2R
Oregon: us-west1 2R		 Nessuna esperienza Salt Lake City: us-west3 Sola lettura: asia-southeast1 2R
europe-west2 2R
nam9 Nord America Virginia del Nord: us-east4 L,2R
Iowa: us-central1 2R		 Oregon: us-west1 2R Carolina del Sud: us-east1
nam10 Nord America Iowa: us-central1 L,2R
Salt Lake City: us-west3 2R		 Nessuna esperienza Oklahoma: us-central2
nam11 Nord America Iowa: us-central1 L,2R
Carolina del Sud: us-east1 2R		 Nessuna esperienza Oklahoma: us-central2 Sola lettura: us-west1 1-OR
nam12 Nord America Iowa: us-central1 L,2R
Virginia del Nord: us-east4 2R		 Oregon: us-west1 2R Oklahoma: us-central2
nam13 Nord America Oklahoma: us-central2 L,2 D
Iowa: us-central1 2 D		 Nessuna esperienza Salt Lake City: us-west3
nam14 Nord America Virginia del Nord: us-east4 L,2R
Montréal: northamerica-northeast1 2R		 Nessuna esperienza Carolina del Sud: us-east1
nam15 Nord America Dallas: us-south1 L,2R
Virginia del Nord: us-east4 2R		 Nessuna esperienza Iowa: us-central1

Tre continenti

Nome configurazione di base Località Regioni di lettura/scrittura Regioni di sola lettura Regione testimone
nam-eur-asia1 Nord America
Europa
Asia		 Iowa: us-central1 L,2R
Oklahoma: us-central2 2R		 Belgio: europe-west1 2R
Taiwan: asia-east1 2R		 Carolina del Sud: us-east1
nam-eur-asia3 Nord America
Europa
Asia		 Iowa: us-central1 S,2 D
Carolina del Sud: us-east1 2 D		 Belgio: europe-west1 1R
Paesi Bassi: europe-west4 1R
Taiwan: asia-east1 2R		 Oklahoma: us-central2

  • L: regione leader predefinita. Per maggiori informazioni, consulta Modificare la regione leader di un database.

  • 1R: una replica nella regione.

  • 2R: due repliche nella regione.

  • 1-OR: una replica facoltativa. Puoi creare una configurazione di istanza regionale personalizzata e aggiungere una replica facoltativa di sola lettura. Per maggiori informazioni, consulta Creare una configurazione di istanze personalizzate.

  • 2-OR: fino a due repliche facoltative. Puoi creare una configurazione di istanza regionale personalizzata e aggiungere una o due repliche facoltative di sola lettura. Ti consigliamo di aggiungerne due (ove possibile) per mantenere una bassa latenza di lettura. Per maggiori informazioni, consulta Creare una configurazione di istanze personalizzate.

  • R: questa configurazione dell'istanza è limitata da una lista consentita. Per ottenere l'accesso, contatta il tuo Technical Account Manager.

Vantaggi

Le istanze multiregionali offrono i seguenti vantaggi principali:

  • Disponibilità del 99,999%, superiore alla disponibilità del 99,99% offerta dalle configurazioni regionali di Spanner.

  • Distribuzione dei dati: Spanner replica automaticamente i dati tra regioni con garanzie di elevata coerenza. Ciò consente di archiviare i dati dove vengono utilizzati, il che può ridurre la latenza e migliorare l'esperienza utente.

  • Coerenza esterna: anche se Spanner esegue la replica in località geografiche distanti, puoi comunque utilizzare Spanner come se fosse un database in esecuzione su un'unica macchina. È garantito che le transazioni siano serializzabili e l'ordine delle transazioni all'interno del database è uguale a quello in cui i clienti osservano che le transazioni sono state impegnate. La coerenza esterna è una garanzia più efficace rispetto all'"elevata coerenza", offerta da alcuni altri prodotti. Scopri di più su questa proprietà in TrueTime e coerenza esterna.

Replica

Ogni configurazione di base con più regioni contiene due regioni designate come regioni di lettura-scrittura, ciascuna delle quali contiene due repliche di lettura-scrittura. Una di queste regioni di lettura/scrittura è designata come regione leader predefinita, il che significa che contiene le repliche leader del database. Spanner posiziona inoltre una replica di sola lettura in una terza regione denominata regione di riferimento.

Ogni volta che un client invia una modifica al database, si forma un quorum di scrittura costituito da una delle repliche della regione leader predefinita e da due delle quattro repliche di voto aggiuntive. (Il quorum potrebbe essere formato da repliche da due o tre delle regioni che compongono la tua configurazione, a seconda di quali altre repliche partecipano al voto.) Oltre a queste cinque repliche di voto, alcune configurazioni di base per più regioni contengono repliche di sola lettura per la gestione di letture a bassa latenza. Le regioni che contengono repliche di sola lettura sono chiamate regioni di sola lettura.

In generale, le regioni di voto in una configurazione multiregionale sono posizionate geograficamente vicine, a meno di mille miglia di distanza l'una dall'altra, per formare un quorum a bassa latenza che consente scritture rapide (scopri di più). Tuttavia, le regioni sono ancora abbastanza distanti (di solito ad almeno alcune centinaia di chilometri) da evitare errori coordinati.

Puoi creare una configurazione di istanza personalizzata per più regioni con repliche facoltative di sola lettura. Le repliche di sola lettura personalizzate che crei non possono essere incluse nei quorum di scrittura. Puoi aggiungere le località elencate nella colonna Regione facoltativa come repliche facoltative di sola lettura. Se non vedi la località di replica di sola lettura che preferisci, puoi richiedere una nuova regione facoltativa della replica di sola lettura. Per saperne di più, consulta Repliche di sola lettura.

Best practice relative alle prestazioni per le configurazioni multiregionali

Per un rendimento ottimale, segui queste best practice:

  • Progetta uno schema che prevenga gli hotspot e altri problemi di prestazioni.
  • Per una latenza di scrittura ottimale, posiziona le risorse di computing per carichi di lavoro ad alta intensità di scrittura all'interno o nelle vicinanze della regione leader predefinita.
  • Per prestazioni di lettura ottimali al di fuori della regione leader predefinita, utilizza un periodo di inattività di almeno 15 secondi.
  • Per evitare la dipendenza da un'unica regione per i tuoi carichi di lavoro, posiziona le risorse di computing critiche in almeno due regioni. Una buona opzione è posizionarle accanto alle due diverse regioni di lettura e scrittura in modo che l'eventuale interruzione di una singola regione non influisca sull'intera applicazione.
  • Esegui il provisioning di una capacità di calcolo sufficiente per mantenere l'utilizzo totale della CPU ad alta priorità al di sotto del 45% in ogni regione.
  • Per informazioni sulla quantità di velocità effettiva per nodo Spanner, consulta le prestazioni per le configurazioni multiregionali.

Tipi di regione

Spanner prevede tre tipi di regioni: regioni di lettura/scrittura, regioni di sola lettura e regioni di visualizzazione.

Regioni di lettura/scrittura

Ogni configurazione per più regioni contiene due regioni di lettura-scrittura, ognuna delle quali contiene due repliche di lettura-scrittura.

Una di queste regioni di lettura/scrittura è designata come regione leader predefinita. Viene selezionato un leader tra le repliche nella regione leader predefinita per ogni suddivisione. In caso di errore della replica leader, l'altra replica nella regione leader predefinita assume automaticamente la leadership. Infatti, i leader eseguono controlli di salute su se stessi e possono rinunciare preventivamente alla leadership se rilevano di essere insalubri. Nella maggior parte dei casi, quando l'regione leader predefinita torna a uno stato integro, ripristina automaticamente la leadership.

Le scritture vengono prima elaborate nella regione leader predefinita. Puoi monitorare la percentuale di repliche all'interno di una determinata regione utilizzando la metrica di monitoraggio instance/leader_percentage_by_region. Per ulteriori informazioni, consulta Metriche di Spanner.

La seconda regione di lettura/scrittura contiene repliche aggiuntive che gestiscono le letture e partecipano alle votazioni per le scritture di commit. Queste repliche aggiuntive nella seconda regione di lettura/scrittura sono idonee a essere leader. Nell'improbabile caso di perdita di tutte le repliche nella regione leader predefinita, le nuove repliche leader vengono scelte dalla seconda regione di lettura/scrittura.

Puoi configurare la regione leader di un database seguendo le istruzioni in Modificare la regione leader di un database. Per ulteriori informazioni, consulta la sezione Configurare la regione leader predefinita.

Regioni di sola lettura

Le regioni di sola lettura contengono repliche di sola lettura, che possono gestire letture a bassa latenza per i client che si trovano all'esterno delle regioni di lettura-scrittura. Le repliche di sola lettura conservano una copia completa dei tuoi dati, che viene replicata dalle repliche di lettura e scrittura. Non partecipano alle votazioni per le scritture di commit, quindi non contribuiscono mai alla latenza di scrittura.

Alcune configurazioni di base a più regioni contengono repliche di sola lettura. Puoi anche creare una configurazione dell'istanza personalizzata e aggiungere repliche di sola lettura alle configurazioni delle istanze personalizzate per scalare le letture e supportare letture inattive a bassa latenza. Tutte le repliche di sola lettura sono soggette ai costi di capacità di calcolo e archiviazione del database. Inoltre, l'aggiunta di repliche di sola lettura alla configurazione di un'istanza non modifica gli SLA (accordo sul livello del servizio) di Spanner della configurazione delle istanze. Per saperne di più, consulta Repliche di sola lettura.

Regioni in cui è presente il testimone

Una regione testimone contiene una replica testimone, che viene utilizzata per votare le scritture. I testimoni diventano importanti nel raro evento in cui le regioni di lettura e scrittura non siano più disponibili.

Sposta un'istanza

Puoi spostare l'istanza Spanner da qualsiasi configurazione di istanza a qualsiasi altra configurazione di istanza, anche tra configurazioni a livello di una o più regioni. Lo spostamento dell'istanza non causa tempi di inattività e Spanner continua a fornire le consuete garanzie relative alle transazioni, tra cui un'elevata coerenza, durante lo spostamento.

Per scoprire di più sullo spostamento delle istanze Spanner, consulta Spostare un'istanza.

Configura la regione leader predefinita

Per cambiare la località della regione leader predefinita del tuo database in modo che sia più vicina alla connessione dei client per ridurre la latenza delle applicazioni, puoi cambiare la regione leader per qualsiasi istanza Spanner che utilizza una configurazione a più regioni. Per istruzioni sulla modifica della località della regione leader, consulta Cambiare la regione leader di un database. Le uniche regioni idonee a diventare la regione leader predefinita per il tuo database sono quelle di lettura/scrittura nella configurazione per più regioni.

La regione leader è responsabile della gestione di tutte le scritture del database, pertanto se la maggior parte del traffico proviene da un'area geografica, puoi spostarlo in quella regione per ridurre la latenza. L'aggiornamento dell'area geografica leader predefinita è economico e non prevede trasferimenti di dati. L'applicazione del nuovo valore richiede alcuni minuti.

La modifica della regione leader predefinita è una modifica di schema, che utilizza un'operazione a lunga esecuzione. Se necessario, puoi ottenere lo stato dell'operazione a lunga esecuzione.

Svantaggi: configurazioni regionali e configurazioni a più regioni

Configurazione Disponibilità Latenza Costo Località dei dati
Regionale 99,99% Ridurre la latenza di scrittura all'interno della regione. Costo inferiore; vedi i pricing. Abilita la governance geografica dei dati.
Più regioni 99,999% Riduzione della latenza di lettura da più regioni geografiche e un lieve aumento della latenza di scrittura. Costo maggiore; vedi i pricing. Distribuisce i dati in più regioni all'interno della configurazione.

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