Sitzungen

Auf dieser Seite wird das erweiterte Konzept von Sitzungen in Spanner beschrieben. einschließlich Best Practices für Sitzungen beim Erstellen einer Clientbibliothek, über die REST API, die RPC API oder die Google-Clientbibliotheken.

Sitzungen – Übersicht

Eine Sitzung stellt einen Kommunikationskanal mit der Spanner-Datenbank dar . Eine Sitzung wird zum Ausführen von Transaktionen zum Lesen, Schreiben oder Ändern von Daten verwendet Daten in einer Spanner-Datenbank. Jede Sitzung gilt für eine einzige Datenbank.

Sitzungen können eine oder mehrere Transaktionen gleichzeitig ausführen. Wann? Ausführen mehrerer Transaktionen wird diese Sitzung als Multiplex-Sitzung bezeichnet.

Eigenständige Lese-, Schreib- und Abfragevorgänge verwenden intern eine Transaktion.

Leistungsvorteile eines Sitzungspools

Das Erstellen einer Sitzung ist teuer. Um Leistungskosten jedes Mal zu vermeiden, wenn ein Datenbankvorgang ausgeführt wird, sollten Clients einen Sitzungspool beibehalten, bei dem es sich um einen Pool verfügbaren Sitzungen, die einsatzbereit sind. Der Pool sollte vorhandene Sitzungen speichern und bei Anforderung den entsprechenden Sitzungstyp zurückgeben sowie die Bereinigung durchführen nicht verwendeter Sitzungen. Ein Beispiel für die Implementierung eines Sitzungspools finden Sie in der für eine der Spanner-Clientbibliotheken wie den Go-Clientbibliothek oder Java-Clientbibliothek

Sitzungen sollen langlebig sein. Datenbankvorgang muss der Client die Sitzung zur Wiederverwendung an den Pool zurückgeben.

Übersicht über gRPC-Kanäle

gRPC-Kanäle werden vom Spanner-Client für die Kommunikation verwendet. Ein gRPC -Kanal entspricht in etwa einer TCP-Verbindung. Ein gRPC-Kanal kann bis zu 100 gleichzeitige Anfragen. Das bedeutet, dass eine Anwendung mindestens so viele gRPC-Kanäle wie die Anzahl der gleichzeitigen Anfragen, die die Anwendung ausführen, geteilt durch 100.

Der Spanner-Client erstellt einen Pool von gRPC-Kanälen, wenn Sie und erstellen.

Best Practices für die Verwendung von Google-Clientbibliotheken

Im Folgenden werden Best Practices für die Verwendung des Google-Clients Bibliotheken für Spanner.

Anzahl der Sitzungen und gRPC-Kanäle in den Pools konfigurieren

Die Clientbibliotheken haben eine Standardanzahl von Sitzungen im Sitzungspool und eine Standardanzahl von gRPC-Kanälen im Kanalpool. Beide Standardeinstellungen sind ausreichend in den meisten Fällen. Im Folgenden sehen Sie die standardmäßigen Mindest- und Höchstwerte für Sitzungen und die Standardanzahl von gRPC-Kanälen für jede Programmiersprache.

C++

MinSessions: 100
MaxSessions: 400
NumChannels: 4

C#

MinSessions: 100
MaxSessions: 400
NumChannels: 4

Go

MinSessions: 100
MaxSessions: 400
NumChannels: 4

Java

MinSessions: 100
MaxSessions: 400
NumChannels: 4

Node.js

Der Node.js-Client unterstützt nicht mehrere gRPC-Kanäle. Daher ist es wird empfohlen, mehrere Clients zu erstellen, anstatt die Größe der mehr als 100 Sitzungen für einen einzelnen Client.

MinSessions: 25
MaxSessions: 100

PHP

Der PHP-Client unterstützt keine konfigurierbare Anzahl von gRPC-Kanälen.

MinSessions: 1
MaxSessions: 500

Python

Python unterstützt vier verschiedene Sitzungspooltypen. mit dem Sie Sitzungen verwalten können.

Ruby

Der Ruby-Client unterstützt nicht mehrere gRPC-Kanäle. Daher ist es wird empfohlen, mehrere Clients zu erstellen, anstatt die Größe der mehr als 100 Sitzungen für einen einzelnen Client.

MinSessions: 10
MaxSessions: 100

Die Anzahl der Sitzungen, die Ihre Anwendung verwendet, entspricht der Anzahl der gleichzeitige Transaktionen, die Ihre Anwendung ausführt. Sie sollten die Standardeinstellungen des Sitzungspools nur dann, wenn Sie eine einzelne Anwendungsinstanz erwarten mehr gleichzeitige Transaktionen ausführen, als der Standardsitzungspool verarbeiten kann.

Für Anwendungen mit hoher Nebenläufigkeit wird Folgendes empfohlen:

  1. Setzen Sie MinSessions auf die erwartete Anzahl gleichzeitiger Transaktionen, die ein einzelnen Client auszuführen.
  2. Setzen Sie MaxSessions auf die maximale Anzahl gleichzeitiger Transaktionen, die ein ausführen kann.
  3. Legen Sie MinSessions=MaxSessions fest, wenn sich die erwartete Nebenläufigkeit nicht ändert viel Zeit vergeht. Dadurch wird verhindert, dass der Sitzungspool das Hoch- oder Herunterskalieren. Das Hoch- oder Herunterskalieren des Sitzungspools verbraucht außerdem Ressourcen.
  4. Setzen Sie NumChannels auf MaxSessions / 100. Ein gRPC-Kanal kann bis zu 100 Anfragen gleichzeitig. Erhöhen Sie diesen Wert, wenn Sie einen hohen Ausschlag bemerken. Latenz (P95/P99-Latenz), da dies ein Hinweis auf gRPC Kanalüberlastung.

Wenn Sie die Anzahl der aktiven Sitzungen erhöhen, werden zusätzliche Ressourcen auf der Spanner-Datenbankdienst und in der Clientbibliothek. Das Erhöhen der die über den tatsächlichen Bedarf der Anwendung hinausgeht, Leistung Ihres Systems.

Sitzungspool erhöhen statt Anzahl der Clients erhöhen

Die Größe des Sitzungspools für eine Anwendung bestimmt, wie viele gleichzeitige Transaktionen, die eine einzelne Anwendungsinstanz ausführen kann. Die Einheit erhöhen Poolgröße über die maximale Nebenläufigkeit hinaus, die eine einzelne Anwendungsinstanz Alias wird nicht empfohlen. Wenn die Anwendung eine Reihe von Anfragen empfängt der die Anzahl der Sitzungen im Pool übersteigt, werden die Anfragen in die Warteschlange gestellt. während eine Sitzung verfügbar ist.

Folgende Ressourcen werden von der Clientbibliothek verbraucht:

  1. Jeder gRPC-Kanal verwendet eine TCP-Verbindung.
  2. Für jeden gRPC-Aufruf ist ein Thread erforderlich. Die maximale Anzahl von die von der Clientbibliothek verwendet wird, entspricht der maximalen Anzahl gleichzeitig auszuführende Abfragen. Diese Threads werden oben angezeigt aller Threads, die die Anwendung für ihre eigene Geschäftslogik verwendet.

Größe des Sitzungspools über die maximale Anzahl von Threads hinaus erhöhen die eine einzelne Anwendungsinstanz verarbeiten kann, wird nicht empfohlen. Stattdessen Anzahl der Anwendungsinstanzen erhöhen.

Anteil der Schreibsitzungen verwalten

Bei einigen Clientbibliotheken reserviert Spanner einen Teil der Sitzungen für Lese-Schreib-Transaktionen. Dieser wird als Bruchteil der Schreibsitzungen bezeichnet. Wenn Ihre App alle Lesesitzungen verbraucht sind, dann verwendet Spanner die auch für schreibgeschützte Transaktionen. Für Lese-/Schreibvorgänge ist spanner.databases.beginOrRollbackReadWriteTransaction erforderlich. Wenn sich der Nutzer im spanner.databaseReader IAM-Rolle haben, schlägt der Aufruf fehl. und Spanner gibt folgende Fehlermeldung zurück:

generic::permission_denied: Resource %resource% is missing IAM permission:
spanner.databases.beginOrRollbackReadWriteTransaction

Bei Clientbibliotheken, die einen Anteil an Schreibsitzungen haben, können Sie diesen festlegen.

C++

Alle C ++-Sitzungen sind identisch. Es gibt weder schreibgeschützte noch nicht schreibgeschützte Sitzungen.

C#

Der standardmäßige Anteil an Schreibsitzungen bei C# beträgt 0,2. Sie können die Bruch mit dem Feld "WriteSessionsFraction" von SessionPoolOptions.

Go

Alle Go-Sitzungen sind gleich. Es gibt weder schreibgeschützte noch nicht schreibgeschützte Sitzungen.

Java

Alle Java-Sitzungen sind gleich. Es gibt weder schreibgeschützte noch nicht schreibgeschützte Sitzungen.

Node.js

Alle Node.js-Sitzungen sind gleich. Es gibt weder schreibgeschützte noch nicht schreibgeschützte Sitzungen.

PHP

Alle PHP-Sitzungen sind gleich. Es gibt keine schreibgeschützten bzw. nicht schreibgeschützten Sitzungen.

Python

Python unterstützt vier verschiedene Sitzungspooltypen, die Sie zum Verwalten von schreibgeschützten und nicht schreibgeschützten Sitzungen verwenden können.

Ruby

Der Standardanteil der Schreibsitzungen bei Ruby ist 0,3. Sie können ihn mit der client initialize-Methode ändern.

Best Practices beim Erstellen einer Clientbibliothek oder bei Verwendung von REST/RPC

Im Folgenden werden Best Practices für die Implementierung von Sitzungen bei einem Kunden beschrieben. Bibliothek für Spanner oder zur Verwendung von Sitzungen mit der REST oder RPC APIs

Diese Best Practices gelten nur, wenn Sie eine Clientbibliothek entwickeln oder wenn Sie REST/RPC-APIs verwenden. Wenn Sie einen der Google-Clients verwenden, Bibliotheken für Spanner finden Sie unter Best Practices für die Verwendung von Google-Clientbibliotheken

Sitzungspool erstellen und Größe anpassen

Legen Sie zum Bestimmen einer optimalen Größe des Sitzungspools für einen Clientprozess den Parameter die Untergrenze für die Anzahl der erwarteten gleichzeitigen Transaktionen und legen Sie den oberen an eine anfängliche Testnummer wie 100 gebunden ist. Wenn die obere Grenze nicht ausreicht, setzen Sie sie herauf. Wenn Sie die Anzahl der aktiven Sitzungen erhöhen, werden zusätzliche Ressourcen verwendet Im Spanner-Datenbankdienst, sodass nicht verwendete Sitzungen nicht bereinigt werden können die Leistung beeinträchtigen kann. Für Nutzer, die mit der RPC API arbeiten, empfehlen wir, nicht mehr als 100 Sitzungen pro gRPC-Kanal zu haben.

Gelöschte Sitzungen

Es gibt drei Möglichkeiten, eine Sitzung zu löschen:

  • Ein Client kann eine Sitzung löschen.
  • Der Spanner-Datenbankdienst kann eine Sitzung löschen, wenn die Sitzung länger als eine Stunde inaktiv.
  • Der Spanner-Datenbankdienst kann eine Sitzung löschen, wenn die Sitzung älter als 28 Tage sind.

Beim Versuch, eine gelöschte Sitzung zu verwenden, wird NOT_FOUND zurückgegeben. Wenn Sie auf eine Erstellen und verwenden Sie eine neue Sitzung, fügen Sie die neue Sitzung dem Pool hinzu und um die gelöschte Sitzung aus dem Pool zu entfernen.

Inaktive Sitzung offen halten

Der Spanner-Datenbankdienst behält sich das Recht vor, eine nicht verwendete Sitzung. Wenn Sie eine inaktive Sitzung unbedingt offen halten müssen, wenn z. B. eine signifikante Erhöhung der Datenbanknutzung in naher Zukunft erwartet wird, können Sie verhindern, dass die Sitzung gelöscht wird. Führen Sie einen kostengünstigen Vorgang wie das Ausführen der SQL-Abfrage SELECT 1 durch, um die Sitzung aktiv zu halten. Wenn Sie eine inaktive Sitzung, die nicht zur kurzfristigen Nutzung benötigt wird, lassen Sie Spanner und erstellen Sie bei Bedarf eine neue Sitzung.

Ein Szenario, in dem Sitzungen offen gehalten werden, ist der Umgang mit regulärer Spitzennachfrage der Datenbank. Wenn eine starke Datenbanknutzung täglich von 9:00 Uhr bis 18:00 Uhr stattfindet, sollten Sie während dieser Zeit einige inaktive Sitzungen offen halten, da diese wahrscheinlich zu Spitzenzeiten erforderlich sind. Nach 18:00 Uhr können Sie Spanner löschen lassen inaktive Sitzungen. Erstellen Sie jeden Tag vor 9:00 Uhr einige neue Sitzungen, damit sie für die erwartete Nachfrage bereitstehen.

Ein anderes Szenario wäre, wenn Sie eine Anwendung haben, die Spanner verwendet, den Verbindungsaufwand dabei vermeiden. Sie können eine Gruppe von Sitzungen offen halten, um den Verbindungsaufwand zu vermeiden.

Sitzungsdetails vom Clientbibliotheksbenutzer ausblenden

Wenn Sie eine Clientbibliothek erstellen, geben Sie dem Client keine Sitzungen Nutzer der Bibliothek. Stellen Sie die Möglichkeit für den Client bereit, Datenbankaufrufe ohne den Aufwand der Erstellung und Verwaltung von Sitzungen durchzuführen. Ein Beispiel für eine Clientbibliothek, in der die Sitzungsdetails für den Clientbibliotheks-Nutzer verborgen sind. finden Sie in der Spanner-Clientbibliothek für Java.

Fehler bei Schreibtransaktionen bearbeiten, die nicht idempotent sind

Schreibtransaktionen ohne Wiederholungsschutz können Mutationen mehr als einmal anwenden. Wenn eine Mutation nicht idempotent ist, kann eine Mutation, die mehrmals angewendet wird, zu einem Fehler führen. Beispiel: Eine Einfügung (Insert) kann den Fehler ALREADY_EXISTS verursachen, obwohl die Zeile vor dem Schreibversuch nicht vorhanden war. Dies kann passieren, wenn der Back-End-Server die Mutation festgeschrieben hat, den Erfolg jedoch nicht dem Client mitteilen konnte. In diesem Fall könnte die Mutation wiederholt werden, was aber zu dem Fehler ALREADY_EXISTS führen würde.

Im Folgenden sind einige Möglichkeiten aufgelistet, wie Sie mit diesem Szenario bei der Bereitstellung Ihrer eigenen Clientbibliothek oder bei der Verwendung der REST API verfahren können:

  • Strukturieren Sie Ihre Schreibvorgänge so, dass sie idempotent sind.
  • Verwenden Sie Schreibvorgänge mit Wiederholungsschutz.
  • Implementieren Sie eine Methode mit der Logik "upsert", d. h. einfügen, wenn neu, oder aktualisieren, wenn bereits vorhanden.
  • Bearbeiten Sie den Fehler für den Client.

Für stabile Verbindungen sorgen

Für eine optimale Leistung sollte die Verbindung, die Sie zum Hosten einer Sitzung verwenden, stabil sein. Wenn sich die Verbindung, die eine Sitzung hostet, ändert, die aktive Transaktion in der Sitzung abbrechen und zusätzliche Belastung Ihrer Datenbank, während die Sitzungsmetadaten aktualisiert werden. Wenn sich einige Verbindungen gelegentlich ändern, ist das kein Problem, aber Sie sollten Situationen vermeiden, in denen sich eine große Anzahl von Verbindungen gleichzeitig ändert. Bei Verwendung eines Proxys zwischen dem Client und Spanner sollten Sie die Verbindungsstabilität aufrechterhalten für jede Sitzung.

Aktive Sitzungen überwachen

Mit dem Befehl ListSessions können Sie aktive Sitzungen in Ihrer Datenbank überwachen über die Befehlszeile, mit der REST API oder mit der RPC API. ListSessions die aktiven Sitzungen für eine bestimmte Datenbank. Dies ist sinnvoll, wenn Sie die Ursache für ein Sitzungsleck finden möchten. Ein Sitzungsleck ist ein Vorfall, werden erstellt, aber nicht zur Wiederverwendung an einen Sitzungspool zurückgegeben.)

Mit ListSessions können Sie Metadaten zu Ihren aktiven Sitzungen ansehen, darunter: wann eine Sitzung erstellt und wann eine Sitzung zuletzt verwendet wurde. Die Analyse dieser Daten wird Ihnen bei der Fehlersuche die richtige Richtung weisen. Wenn die meisten aktiven Sitzungen haben in letzter Zeit keinen approximate_last_use_time, dies könnte deuten darauf hin, dass Sitzungen von Ihrer Anwendung nicht ordnungsgemäß wiederverwendet werden. Weitere Informationen finden Sie in der Weitere Informationen zum Feld approximate_last_use_time finden Sie in der RPC API-Referenz.

Weitere Informationen finden Sie in der REST API-Referenz, der RPC API-Referenz oder der gcloud-Referenz. Referenz zum Befehlszeilentool finden Sie weitere Informationen zur Verwendung von ListSessions.

Automatische Bereinigung von Sitzungslecks

Wenn Sie alle Sitzungen in Ihrem Sitzungspool verwenden, wartet, bis eine Sitzung an den Pool zurückgegeben wird. Wann Sitzungen erstellt werden aber nicht zur Wiederverwendung an den Sitzungspool zurückgegeben wird, spricht man von einem Sitzungsleck. Wenn ein Sitzungsleck auftritt, bleiben Transaktionen, die auf eine offene Sitzung warten, hängen. und die Anwendung blockieren. Sitzungslecks werden oft durch bei Transaktionen, die extrem lange laufen, sind nicht verpflichtet.

Sie können Ihren Sitzungspool so einrichten, dass diese Probleme automatisch behoben werden. inaktive Transaktionen. Wenn Sie für Ihre Clientbibliothek die automatische inaktiven Übergang beheben können, werden problematische Transaktionen identifiziert, kann ein Sitzungsleck verursachen, sie aus dem Sitzungspool entfernen und ersetzt sie durch eine neue Sitzung.

Logging kann auch dabei helfen, diese problematischen Transaktionen zu identifizieren. Wenn Logging aktiviert ist, werden Warnmeldungen standardmäßig freigegeben, wenn mehr als 95% Ihres Sitzungspools werden verwendet. Wenn Ihre Sitzungsnutzung mehr als 95 % beträgt, erhöhen Sie entweder die maximal zulässige Anzahl an Sitzungen oder es gibt ein Sitzungsleck. Warnlogs enthalten Stacks Transaktionen, die länger als erwartet laufen und die Ursache einer hohen Auslastung des Sitzungspools. Warnlogs werden je nach Konfiguration des Logexporteurs gesendet.

Clientbibliothek aktivieren, um inaktive Transaktionen automatisch aufzulösen

Sie können die Clientbibliothek so aktivieren, dass sie Warnprotokolle sendet, und inaktive Transaktionen auflösen oder die Clientbibliothek so aktivieren, dass nur Warnungen angezeigt werden Logs.

Java

Verwenden Sie setWarnAndCloseIfInactiveTransactions, um Warnlogs zu erhalten und inaktive Transaktionen zu entfernen.

 final SessionPoolOptions sessionPoolOptions = SessionPoolOptions.newBuilder().setWarnAndCloseIfInactiveTransactions().build()

 final Spanner spanner =
         SpannerOptions.newBuilder()
             .setSessionPoolOption(sessionPoolOptions)
             .build()
             .getService();
 final DatabaseClient client = spanner.getDatabaseClient(databaseId);

Wenn Sie nur Warnlogs erhalten möchten, verwenden Sie setWarnIfInactiveTransactions

 final SessionPoolOptions sessionPoolOptions = SessionPoolOptions.newBuilder().setWarnIfInactiveTransactions().build()

 final Spanner spanner =
         SpannerOptions.newBuilder()
             .setSessionPoolOption(sessionPoolOptions)
             .build()
             .getService();
 final DatabaseClient client = spanner.getDatabaseClient(databaseId);

Go

Um Warnlogs zu erhalten und inaktive Transaktionen zu entfernen, verwenden Sie SessionPoolConfig mit InactiveTransactionRemovalOptions.

 client, err := spanner.NewClientWithConfig(
     ctx, database, spanner.ClientConfig{SessionPoolConfig: spanner.SessionPoolConfig{
         InactiveTransactionRemovalOptions: spanner.InactiveTransactionRemovalOptions{
         ActionOnInactiveTransaction: spanner.WarnAndClose,
         }
     }},
 )
 if err != nil {
     return err
 }
 defer client.Close()

Wenn Sie nur Warnlogs erhalten möchten, verwenden Sie customLogger.

 customLogger := log.New(os.Stdout, "spanner-client: ", log.Lshortfile)
 // Create a logger instance using the golang log package
 cfg := spanner.ClientConfig{
         Logger: customLogger,
     }
 client, err := spanner.NewClientWithConfig(ctx, db, cfg)

Multiplex-Sitzungen

Mit Multiplex-Sitzungen können Sie eine unbegrenzte Anzahl gleichzeitiger Anfragen erstellen auf einmal. Multiplex-Sitzungen bieten folgende Vorteile:

  • Geringere Anforderungen an Back-End-Ressourcen. Zum Beispiel vermeiden sie die mit der Wartung der Sitzungseigentümerschaft und automatische Speicherbereinigung.
  • Langlebige Sitzung, die bei Inaktivität keine Keep-Alive-Anfragen erfordert.
  • Typische Clientbibliotheken können für jeden Client eine Multiplex-Sitzung verwenden. Die Die Anzahl der regulären Sitzungen ist bei Kunden, die Multiplex nutzen, geringer Sitzungen für einige Vorgänge im Vergleich zu Clients, die nur reguläre Sitzungen.
  • Es ist keine Affinität zu nur einem gRPC-Kanal erforderlich. Clients können Anfragen senden mehrere Kanäle für dieselbe Multiplex-Sitzung nutzen.

Bei Multiplex-Sitzungen wird Folgendes unterstützt:

  • Java-Clientbibliothek
  • Tools des Spanner-Ökosystems, die von der Java-Clientbibliothek abhängen, wie PGAdapter, JDBC und Hibernate
  • Spanner APIs für schreibgeschützte Transaktionen

Sie verwenden OpenTelemetry-Messwerte, um zu sehen, wie der Traffic aufgeteilt wird. dem vorhandenen Sitzungspool und der Multiplex-Sitzung. OpenTelemetry hat einen Messwertfilter, is_multiplexed, der Multiplex-Sitzungen anzeigt, wenn auf true.

Multiplex-Sitzungen sind für JDBC und den PG-Adapter standardmäßig aktiviert. Für Java ist sie standardmäßig deaktiviert. Sie verwenden die Java-Clientbibliothek zum Aktivieren Multiplex-Sitzungen. Informationen zum Aktivieren einer Multiplex-Sitzung mit Java finden Sie unter Aktivieren Sie Multiplex-Sitzungen.

Multiplex-Sitzungen aktivieren

Um Multiplex-Sitzungen mit dem Java-Client zu aktivieren, legen Sie Folgendes fest: GOOGLE_CLOUD_SPANNER_MULTIPLEXED_SESSIONS in true.

export GOOGLE_CLOUD_SPANNER_MULTIPLEXED_SESSIONS=TRUE

Zugriffe für reguläre und Multiplex-Sitzungen ansehen

Opentelemetry bietet den Filter is_multiplexed, um den Traffic für Multiplex-Sitzungen. Sie setzen diesen Filter auf true to view multiplexed sessions andfalse`, um reguläre Sitzungen anzuzeigen.

  1. Richten Sie Opentelemetry für Spanner mithilfe der Verfahren in der Spanner OpenTelemetrie Hinweis .
  2. Rufen Sie den Metrics Explorer auf.

    Zum Metrics Explorer

  3. Filtern Sie im Drop-down-Menü Messwert nach generic.

  4. Klicken Sie auf Allgemeine Aufgabe und gehen Sie zu Spanner. Spanner/num_acquired_sessions:

  5. Wählen Sie im Feld Filter eine der folgenden Optionen aus:

    a. is_multiplexed = false, um reguläre Sessions zu sehen. b) is_multiplexed = true, um Multiplex-Sitzungen anzusehen.

    Die folgende Abbildung zeigt die Option Filter mit Multiplex-Sitzungen. ausgewählt.

Weitere Informationen zur Verwendung von OpenTelemetry mit Spanner finden Sie unter Mit OpenTelemetry die Spanner-Beobachtbarkeit demokratisieren und Latenz in einer Spanner-Komponente mit OpenTelemetry untersuchen

Opentelemetry-Dashboard mit dem Filter „Ist ein Multiplex“