Sesiones

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

Descripción general de las sesiones

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 grupo de sesiones disponibles que están listas para usar. El grupo debe almacenar las sesiones existentes y mostrar el tipo de sesión apropiado cuando se solicite, además de controlar la limpieza de las sesiones sin usar. 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.

Se espera que las sesiones sean de larga duración, por lo que después de usar una sesión para una operación de base de datos, el cliente debe mostrar la sesión en el grupo para que se vuelva a usar.

Descripción general de los canales de gRPC

El cliente de Spanner usa los canales de gRPC para la comunicación. Un canal de gRPC es aproximadamente equivalente a una conexión TCP. Un canal de gRPC puede controlar 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, dividida por 100.

El cliente de 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 para 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. A continuación, se muestran 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 de 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 a más de 100 sesiones para un solo cliente.

MinSessions: 25
MaxSessions: 100

PHP

El cliente de 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.

Rita

El cliente de 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 a 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 aplicación ejecute más transacciones simultáneas de las que puede controlar el grupo de sesiones predeterminado.

Para aplicaciones de alta simultaneidad, se recomienda lo siguiente:

1. Configura MinSessions en la cantidad esperada de transacciones simultáneas que ejecutará un solo cliente.
2. Configura 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 reduzca su escala. Aumentar o disminuir el escalamiento del grupo de sesiones también consume algunos recursos.
4. Establece NumChannels en MaxSessions / 100. Un canal de gRPC puede manejar hasta 100 solicitudes a la vez. Aumenta este valor si observas una latencia de cola alta (latencia p95/p99), ya que esto podría ser un indicador de la congestión del canal de gRPC.

El aumento de la cantidad de sesiones activas usa recursos adicionales en el servicio de base de datos de Spanner y en la biblioteca cliente. Si aumentas la cantidad de sesiones más allá de la necesidad real de la aplicación, podría degradarse el rendimiento de tu sistema.

Aumenta el grupo de sesiones en lugar de aumentar la cantidad de clientes

El tamaño del grupo de sesiones de una aplicación determina cuántas transacciones simultáneas puede ejecutar una sola instancia de aplicación. No se recomienda aumentar el tamaño del grupo de sesiones por encima de la simultaneidad máxima que una sola instancia de aplicación puede controlar. Si la aplicación recibe un aumento de actividad de solicitudes que supera la cantidad de sesiones en el grupo, estas 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 usa la biblioteca cliente es igual a la cantidad máxima de consultas simultáneas que ejecuta la aplicación. Estos subprocesos se agregan a los que la aplicación use para su propia lógica empresarial.

No se recomienda aumentar el tamaño del grupo de sesiones por encima de la cantidad máxima de subprocesos que una sola instancia de aplicación puede controlar. 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 destinada a las transacciones de lectura y escritura, llamada fracción de sesiones de escritura. Si tu aplicación usa 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 el siguiente 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.

Rita

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 APIs de REST o RPC.

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

Crea un grupo de sesiones y ajusta su tamaño

A fin de determinar el tamaño óptimo del grupo de sesiones para un proceso de cliente, establece el límite inferior en la cantidad de transacciones simultáneas esperadas y establece el límite superior en un número de prueba inicial, como 100. Si el límite superior no es adecuado, auméntalo. El aumento de la cantidad de sesiones activas usa recursos adicionales en el servicio de base de datos de Spanner, por lo que no limpiar las sesiones sin usar puede disminuir el rendimiento. Para los usuarios que trabajan con la API de RPC, recomendamos que no tengan 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 de antigüedad.

Los intentos de usar una sesión borrada darán como resultado NOT_FOUND. Si encuentras este error, crea y usa una sesión nueva, agrégala 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, permite que Spanner la quite y, luego, cree una sesión nueva la próxima vez que la 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 creas una biblioteca cliente, no expongas 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 la conexión que aloja una sesión cambia, Spanner puede anular la transacción activa en la sesión y causar una pequeña cantidad de 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 fuga de sesión es un incidente en el que se crean sesiones, pero no se devuelven a un grupo de sesiones para volver a usarse.

ListSessions te permite ver los metadatos de tus sesiones activas, incluido 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.

Limpieza automática de filtraciones de sesiones

Vista previa — Automatic cleanup of session leaks

Esta función está sujeta a las "Condiciones de las Ofertas de Fase Previa a la DG" de la sección Condiciones Generales del Servicio de las Condiciones Específicas del Servicio. Las funciones de fase previa a la DG están disponibles “tal cual” y podrían tener asistencia limitada. Para obtener más información, consulta las descripciones de la etapa de lanzamiento.

Cuando usas todas las sesiones en el grupo de sesiones, cada transacción nueva espera hasta que se devuelva una sesión al grupo. Cuando se crean sesiones, pero no se devuelven al grupo de sesiones para su reutilización, esto se denomina filtración de sesión. Cuando hay una fuga de sesión, las transacciones que esperan una sesión abierta se detienen de forma indefinida y bloquean la aplicación. Las fugas de sesión suelen deberse a transacciones problemáticas que se ejecutan durante mucho tiempo y no se confirman.

Puedes configurar tu grupo de sesiones para resolver automáticamente estas transacciones inactivas. Cuando permites que la biblioteca cliente resuelva automáticamente las transiciones inactivas, identifica las transacciones problemáticas que pueden causar una pérdida de sesión, las quita del grupo de sesiones y las reemplaza por una sesión nueva.

Logging también puede ayudar a identificar estas transacciones problemáticas. Si el registro está habilitado, los registros de advertencias se comparten de forma predeterminada cuando más del 95% del grupo de sesiones está en uso. Si el uso de tus sesiones es superior al 95%, debes aumentar la cantidad máxima de sesiones permitidas en tu grupo de sesiones o es posible que haya una fuga de sesión. Los registros de advertencia contienen seguimientos de pila de las transacciones que se ejecutan durante más tiempo del esperado y pueden ayudar a identificar la causa del alto uso del grupo de sesiones. Los registros de advertencia se envían según la configuración del exportador de registros.

Habilita la biblioteca cliente para resolver automáticamente las transacciones inactivas

Puedes habilitar la biblioteca cliente para que envíe registros de advertencia y resolver automáticamente las transacciones inactivas, o bien permitir que la biblioteca cliente solo reciba registros de advertencias.

Java

Para recibir registros de advertencia y quitar las transacciones inactivas, usa setWarnAndCloseIfInactiveTransactions.

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

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

Para recibir solo registros de advertencia, usa setWarnIfInactiveTransactions.

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

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

Go

Para recibir registros de advertencia y quitar las transacciones inactivas, usa SessionPoolConfig con 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()

Para recibir solo registros de advertencia, usa 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)