Sesiones

Descripción general sobre las sesiones

En esta página, se describe el concepto avanzado de sesiones en Spanner, incluidas las prácticas recomendadas para las sesiones cuando se crea una biblioteca cliente, el uso de las API de REST o RPC, o el uso de las bibliotecas cliente de Google.

Una sesión representa un canal de comunicación con el servicio de base de datos de Spanner. Una sesión se usa para realizar transacciones que leen, escriben o modifican datos en una base de datos de Spanner. Cada sesión se aplica a una única base de datos.

Las sesiones solo pueden ejecutar una transacción a la vez. Las operaciones de lectura, escritura y consultas independientes usan una transacción a nivel interna y se tienen en cuenta para el límite de una transacción.

Beneficios de rendimiento de un grupo de sesiones

Crear una sesión es costoso. Para evitar el costo de rendimiento cada vez que se realiza una operación de base de datos, los clientes deben mantener un grupo de sesiones, que es un conjunto de sesiones disponibles que están listas para usar. El grupo debe almacenar las sesiones existentes y mostrar el tipo adecuado de sesión cuando se solicita, además de controlar la limpieza de las sesiones que no se usan. Para ver un ejemplo de cómo implementar un grupo de sesiones, consulta el código fuente de una de las bibliotecas cliente de Spanner, como la biblioteca cliente de Go o la biblioteca cliente de Java.

Las sesiones están diseñadas para ser de larga duración, por lo que, después de usar una sesión en una operación de base de datos, el cliente debe devolverla al grupo para su reutilización.

Descripción general de los canales de gRPC

El cliente de Cloud Spanner usa los canales de gRPC para la comunicación. Un canal de gRPC es similar a una conexión TCP. Un canal de gRPC puede manejar hasta 100 solicitudes simultáneas. Esto significa que una aplicación necesitará, al menos, tantos canales de gRPC como la cantidad de solicitudes simultáneas que ejecutará la aplicación, divididas por 100.

El cliente de Cloud Spanner creará un grupo de canales de gRPC cuando se cree.

Prácticas recomendadas para usar bibliotecas cliente de Google

A continuación, se describen las prácticas recomendadas a la hora de usar las bibliotecas cliente de Google para Spanner.

Configura la cantidad de sesiones y canales de gRPC en los grupos

Las bibliotecas cliente tienen una cantidad predeterminada de sesiones en el grupo de sesiones y una cantidad predeterminada de canales de gRPC en el grupo de canales. Ambos valores predeterminados son adecuados para la mayoría de los casos. Las siguientes son las sesiones mínimas y máximas predeterminadas y la cantidad predeterminada de canales de gRPC para cada lenguaje de programación.

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

El cliente Node.js no admite varios canales de gRPC. Por lo tanto, se recomienda crear varios clientes en lugar de aumentar el tamaño del grupo de sesiones para más de 100 sesiones para un solo cliente.

MinSessions: 25
MaxSessions: 100

PHP

El cliente PHP no admite una cantidad configurable de canales de gRPC.

MinSessions: 1
MaxSessions: 500

Python

Python admite cuatro tipos de grupos de sesiones diferentes que puedes usar para administrar sesiones.

Ruby

El cliente Ruby no admite varios canales de gRPC. Por lo tanto, se recomienda crear varios clientes en lugar de aumentar el tamaño del grupo de sesiones para más de 100 sesiones para un solo cliente.

MinSessions: 10
MaxSessions: 100

La cantidad de sesiones que usa tu aplicación es igual a la cantidad de transacciones simultáneas que ejecuta tu aplicación. Debes modificar la configuración predeterminada del grupo de sesiones solo si esperas que una sola instancia de la aplicación ejecute más transacciones simultáneas de las que el grupo de sesiones predeterminado puede manejar.

Para aplicaciones de alta simultaneidad, se recomienda lo siguiente:

1. Configura MinSessions como la cantidad esperada de transacciones simultáneas que ejecutará un solo cliente.
2. Establece MaxSessions en la cantidad máxima de transacciones simultáneas que puede ejecutar un solo cliente.
3. Configura MinSessions=MaxSessions si la simultaneidad esperada no cambia mucho durante el ciclo de vida de la aplicación. Esto evita que el grupo de sesiones aumente o disminuya la escala. Aumentar o reducir la escala del grupo de sesiones también consume algunos recursos.
4. Establece NumChannels en MaxSessions / 100. Un canal de gRPC puede manejar hasta 100 solicitudes en simultáneo. Aumenta este valor si observas una latencia alta (p99 o p99), ya que esto podría indicar una congestión en el canal de gRPC.

Aumentar la cantidad de sesiones activas usa recursos adicionales en el servicio de base de datos de Spanner y en la biblioteca cliente. Aumentar la cantidad de sesiones más allá de la necesidad real de la aplicación podría degradar el rendimiento del sistema.

Aumento del grupo de sesiones en comparación con el aumento en la cantidad de clientes

El tamaño del grupo de sesiones para una aplicación determina cuántas transacciones simultáneas puede ejecutar una sola instancia de la aplicación. No se recomienda aumentar el tamaño del grupo de sesiones más allá de la simultaneidad máxima que puede controlar una sola instancia de aplicación. Si la aplicación recibe un pico de actividad de solicitudes que supera la cantidad de sesiones en el grupo, las solicitudes se ponen en cola mientras se espera a que una sesión esté disponible.

Los recursos que consume la biblioteca cliente son los siguientes:

1. Cada canal de gRPC usa una conexión TCP.
2. Cada invocación de gRPC requiere un subproceso. La cantidad máxima de subprocesos que utiliza la biblioteca cliente es igual a la cantidad máxima de consultas simultáneas que ejecuta la aplicación. Estos subprocesos se agregan a cualquier subproceso que la aplicación use para su propia lógica empresarial.

No se recomienda aumentar el tamaño del grupo de sesiones más allá de la cantidad máxima de subprocesos que puede controlar una sola instancia de aplicación. En su lugar, aumenta la cantidad de instancias de la aplicación.

Administra la fracción de sesiones de escritura

Para algunas bibliotecas cliente, Spanner reserva una parte de las sesiones de las transacciones de lectura y escritura, que se denomina fracción de sesiones de escritura. Si la app agota todas las sesiones de lectura, Spanner usa las sesiones de lectura y escritura, incluso para las transacciones de solo lectura. Las sesiones de lectura y escritura requieren una spanner.databases.beginOrRollbackReadWriteTransaction. Si el usuario tiene la función de IAM spanner.databaseReader, la llamada falla y Spanner muestra este mensaje de error:

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

Para las bibliotecas cliente que mantienen una fracción de las sesiones de escritura, puedes establecer la fracción de las sesiones de escritura.

C++

Todas las sesiones de C++ son iguales. No hay sesiones de solo lectura o lectura y escritura.

C#

La fracción de sesiones de escritura predeterminada para C# es 0.2. Puedes cambiar la fracción con el campo WriteSessionsFraction de SessionPoolOptions.

Go

Todas las sesiones de Go son iguales. No hay sesiones de solo lectura o lectura y escritura.

Java

Todas las sesiones de Java son iguales. No hay sesiones de solo lectura o lectura y escritura.

Node.js

Todas las sesiones de Node.js son iguales. No hay sesiones de solo lectura o lectura y escritura.

PHP

Todas las sesiones de PHP son iguales. No hay sesiones de solo lectura o lectura y escritura.

Python

Python admite cuatro tipos de conjuntos de sesiones diferentes que puedes usar para administrar las sesiones de lectura y de lectura y escritura.

Ruby

La fracción de sesiones de escritura predeterminada para Ruby es 0.3. Puedes cambiar la fracción con el método de inicialización client.

Prácticas recomendadas para crear una biblioteca cliente o usar REST/RPC

A continuación, se describen las prácticas recomendadas a fin de implementar sesiones en una biblioteca cliente para Spanner o para usar sesiones con las API de REST o RPC.

Estas prácticas recomendadas solo se aplican si desarrollas una biblioteca cliente o si usas las API de REST o RPC. Si usas una de las bibliotecas cliente de Google para Cloud Spanner, consulta Prácticas recomendadas para usar las bibliotecas cliente de Google.

Crea y agrupa el grupo de sesiones

A fin de determinar el tamaño óptimo del grupo de sesiones para un proceso del cliente, establece el límite inferior en el número de transacciones simultáneas esperadas y el límite superior en un número de prueba inicial, como 100. Si el límite superior no es adecuado, auméntalo. Si se aumenta la cantidad de sesiones activas, se usan recursos adicionales en el servicio de la base de datos de Spanner, por lo que si no se limpian las sesiones que no se usan, podría degradarse el rendimiento. Para los usuarios que trabajan con la API de RPC, recomendamos no tener más de 100 sesiones por canal de gRPC.

Administra sesiones borradas

Existen tres maneras de borrar una sesión:

• Un cliente puede borrar una sesión.
• El servicio de base de datos de Spanner puede borrar una sesión cuando esta está inactiva durante más de 1 hora.
• El servicio de base de datos de Spanner puede borrar una sesión si tiene más de 28 días.

Los intentos de usar una sesión borrada darán como resultado NOT_FOUND. Si encuentras este error, crea y usa una sesión nueva, agrega la sesión nueva al grupo y quita la sesión borrada del grupo.

Mantén en funcionamiento una sesión inactiva

El servicio de base de datos de Spanner se reserva el derecho de descartar una sesión sin usar. Si necesitas sí o sí mantener en funcionamiento una sesión inactiva, por ejemplo, si se espera un aumento significativo en el uso de la base de datos a corto plazo, entonces puedes evitar que se descarte la sesión. Realiza una operación poco costosa, como la ejecución de la consulta de SQL SELECT 1 para mantener en funcionamiento la sesión. Si tienes una sesión inactiva que no es necesaria para un uso a corto plazo, deja que Spanner la descarte y, luego, crea una sesión nueva la próxima vez que necesites.

Un caso para mantener en funcionamiento las sesiones es controlar la demanda máxima normal en la base de datos. Si el uso intensivo de bases de datos ocurre todos los días de 9:00 a.m. a 6:00 p.m., debes mantener algunas sesiones inactivas en funcionamiento durante ese tiempo, ya que es probable que sean necesarias durante el uso máximo. Después de las 6:00 p.m., puedes permitir que Spanner descarte las sesiones inactivas. Antes de las 9:00 a.m. todos los días, crea algunas sesiones nuevas a fin de que estén listas para la demanda esperada.

Otra situación es si tienes una aplicación que usa Spanner, pero debe evitar la sobrecarga de conexión cuando lo hace. Puedes mantener un conjunto de sesiones en funcionamiento para evitar la sobrecarga de conexión.

Oculta detalles de sesión del usuario de la biblioteca cliente

Si estás creando una biblioteca cliente, no expongas las sesiones al consumidor de la biblioteca cliente. Proporciona al cliente la posibilidad de realizar llamadas a la base de datos sin la complejidad de crear y mantener sesiones. Para ver un ejemplo de una biblioteca cliente que oculta los detalles de la sesión del consumidor de la biblioteca cliente, consulta la biblioteca cliente de Spanner para Java.

Soluciona errores para escribir transacciones que no son idempotentes

Las transacciones de escritura sin protección de reproducción pueden aplicar mutaciones más de una vez. Si una mutación no es idempotente, una mutación que se aplica más de una vez podría provocar un error. Por ejemplo, una inserción puede fallar con ALREADY_EXISTS, incluso si la fila no existía antes del intento de escritura. Esto podría ocurrir si el servidor de backend confirmó la mutación, pero no pudo comunicar el resultado exitoso al cliente. En ese caso, se podría intentar otra vez la mutación, lo que provocaría el error ALREADY_EXISTS.

A continuación, se indican algunas formas posibles de solucionar esta situación cuando implementas tu propia biblioteca cliente o usas la API de REST:

• Estructura las escrituras para que sean idempotentes.
• Usa escrituras con protección de reproducción.
• Implementa un método que ejecute la lógica “upsert”: inserta una nueva o actualiza la existente.
• Soluciona el error en nombre del cliente.

Mantén conexiones estables

A fin de obtener el mejor rendimiento, la conexión que usas para alojar una sesión debe permanecer estable. Cuando cambia la conexión que aloja una sesión, Spanner puede anular la transacción activa en la sesión y causar una pequeña carga adicional en la base de datos mientras actualiza los metadatos de la sesión. No hay problema si algunas conexiones cambian de forma esporádica, pero debes evitar situaciones que podrían cambiar una gran cantidad de conexiones al mismo tiempo. Si usas un proxy entre el cliente y Spanner, debes mantener la estabilidad de la conexión para cada sesión.

Supervisa las sesiones activas

Puedes usar el comando ListSessions para supervisar sesiones activas en tu base de datos desde la línea de comandos, con la API de REST o la API de RPC. Con ListSessions, se muestran las sesiones activas de una base de datos determinada. Esto es útil si necesitas buscar la causa de una pérdida de sesión. (Una filtración de sesión es un incidente en el que se crean sesiones, pero no se devuelven a un grupo de sesiones para volver a usarlas).

ListSessions te permite ver los metadatos de tus sesiones activas, incluso cuándo se creó una sesión y cuándo se usó por última vez. Si analizas estos datos, te guiarán en la dirección correcta para solucionar problemas de sesiones. Si la mayoría de las sesiones activas no tienen un approximate_last_use_time reciente, esto podría indicar que tu aplicación no está volviendo a usar las sesiones de forma correcta. Consulta la sección sobre la referencia de la API de RPC para obtener más información sobre el campo approximate_last_use_time.

Consulta la referencia de la API de REST, la referencia de la API de RPC o la referencia de la herramienta de línea de comandos de gcloud para obtener más información sobre el uso de ListSessions.