Durchsatzoptimierte Schreibvorgänge

Auf dieser Seite wird beschrieben, wie Sie die maximale Commit-Verzögerung (Schreibverzögerung) konfigurieren, um den Schreibdurchsatz in Spanner zu optimieren.

Übersicht

Um die Datenkonsistenz zu gewährleisten, sendet Spanner Schreibanfragen an alle abstimmenden Replikate in der Datenbank. Dieser Replikationsprozess kann einen erheblichen Rechenaufwand erfordern. Weitere Informationen finden Sie unter Replikation.

Durch durchsatzoptimierte Schreibvorgänge können Sie diese Rechenkosten amortisieren, indem Sie mehrere Schreibvorgänge gleichzeitig ausführen. Dazu führt Spanner eine kleine Verzögerung ein und sammelt eine Gruppe von Schreibvorgängen, die an dieselben Teilnehmer der Abstimmung gesendet werden müssen. Durch die Ausführung von Schreibvorgängen auf diese Weise können erhebliche Durchsatzverbesserungen erzielt werden, allerdings auf Kosten einer leicht erhöhten Latenz.

Standardverhalten

Wenn Sie keine Commit-Verzögerungszeit festlegen, kann Spanner eine kleine Verzögerung für Sie festlegen, wenn es davon ausgeht, dass sich die Kosten Ihrer Schreibvorgänge so amortisieren lassen.

Gängige Anwendungsfälle

Sie können die Verzögerungszeit Ihrer Schreibanfragen je nach Anwendungsanforderungen manuell festlegen. Sie können Commit-Verzögerungen auch für Anwendungen deaktivieren, die sehr latensempfindlich sind, indem Sie die maximale Commit-Verzögerungszeit auf 0 ms festlegen.

Wenn Sie eine latenztolerante Anwendung haben und den Durchsatz optimieren möchten, können Sie mit einer längeren Commit-Verzögerung den Durchsatz deutlich verbessern, während die Latenz für jede Schreiboperation höher ist. Wenn Sie beispielsweise eine große Menge an Daten per Bulk-Ladevorgang hochladen und es für die Anwendung nicht wichtig ist, wie schnell Spanner einzelne Daten schreibt, können Sie die Commit-Verzögerung auf einen längeren Wert wie 100 ms festlegen. Wir empfehlen, mit einem Wert von 100 ms zu beginnen und ihn dann nach Bedarf nach oben oder unten anzupassen, bis die Latenz und der Durchsatz Ihren Anforderungen entsprechen. Für die meisten Anwendungen eignet sich ein Wert zwischen 20 ms und 100 ms am besten.

Wenn Sie eine latenzempfindliche Anwendung haben, ist Spanner standardmäßig auch latenzempfindlich. Bei Spitzenlasten kann Spanner eine kleine Verzögerung einrichten. Sie können den Wert auf 0 ms festlegen, um zu ermitteln, ob die reduzierte Latenz auf Kosten eines erhöhten Durchsatzes für Ihre Anwendung angemessen ist.

Verzögerungen für gemischte Commits festlegen

Sie können für Teilmengen Ihrer Schreibvorgänge unterschiedliche maximale Commit-Verzögerungen konfigurieren. In diesem Fall verwendet Spanner die kürzeste Verzögerungszeit, die für die Schreibvorgänge konfiguriert ist. Wir empfehlen jedoch, für die meisten Anwendungsfälle einen einzelnen Wert auszuwählen, da dies zu einem vorhersehbareren Verhalten führt.

Beschränkungen

Sie können eine Commit-Verzögerung zwischen 0 und 500 ms festlegen. Wenn Sie eine Commit-Verzögerung von mehr als 500 ms festlegen, wird ein Fehler ausgegeben.

Maximale Commit-Verzögerung für Commit-Anfragen festlegen

Der Parameter „max commit delay“ ist Teil der Methode CommitRequest. Sie können über die RPC API, die REST API oder die Cloud Spanner-Clientbibliothek auf diese Methode zugreifen.

Go

import (
	"context"
	"fmt"
	"io"
	"time"

	"cloud.google.com/go/spanner"
)

// maxCommitDelay sets the maximum commit delay for a transaction.
func maxCommitDelay(w io.Writer, db string) error {
	// db = `projects/<project>/instances/<instance-id>/database/<database-id>`
	ctx := context.Background()
	client, err := spanner.NewClient(ctx, db)
	if err != nil {
		return fmt.Errorf("maxCommitDelay.NewClient: %w", err)
	}
	defer client.Close()

	// Set the maximum commit delay to 100ms.
	// This is the amount of latency this request is willing to incur in order
	// to improve throughput. If this field is not set, Spanner assumes requests
	// are relatively latency sensitive and automatically determines an
	// appropriate delay time. You can specify a batching delay value between 0 and 500 ms.
	// The transaction will also return the commit statistics.
	commitDelay := 100 * time.Millisecond
	resp, err := client.ReadWriteTransactionWithOptions(ctx, func(ctx context.Context, txn *spanner.ReadWriteTransaction) error {
		stmt := spanner.Statement{
			SQL: `INSERT Singers (SingerId, FirstName, LastName)
					VALUES (111, 'Virginia', 'Watson')`,
		}
		rowCount, err := txn.Update(ctx, stmt)
		if err != nil {
			return err
		}
		fmt.Fprintf(w, "%d record(s) inserted.\n", rowCount)
		return nil
	}, spanner.TransactionOptions{CommitOptions: spanner.CommitOptions{MaxCommitDelay: &commitDelay, ReturnCommitStats: true}})
	if err != nil {
		return fmt.Errorf("maxCommitDelay.ReadWriteTransactionWithOptions: %w", err)
	}
	fmt.Fprintf(w, "%d mutations in transaction\n", resp.CommitStats.MutationCount)
	return nil
}

Node.js

// Imports the Google Cloud client library.
const {Spanner, protos} = require('@google-cloud/spanner');

/**
 * TODO(developer): Uncomment the following lines before running the sample.
 */
// const projectId = 'my-project-id';
// const instanceId = 'my-instance';
// const databaseId = 'my-database';

// Creates a client.
const spanner = new Spanner({
  projectId: projectId,
});

async function spannerSetMaxCommitDelay() {
  // Gets a reference to a Cloud Spanner instance and database.
  const instance = spanner.instance(instanceId);
  const database = instance.database(databaseId);

  database.runTransaction(async (err, transaction) => {
    if (err) {
      console.error(err);
      return;
    }
    try {
      const [rowCount] = await transaction.runUpdate({
        sql: 'INSERT Singers (SingerId, FirstName, LastName) VALUES (111, @firstName, @lastName)',
        params: {
          firstName: 'Virginia',
          lastName: 'Watson',
        },
      });

      console.log(
        `Successfully inserted ${rowCount} record into the Singers table.`
      );

      await transaction.commit({
        // The maximum amount of time to delay the transaction to improve
        // throughput.
        maxCommitDelay: protos.google.protobuf.Duration({
          seconds: 0, // 0 seconds
          nanos: 100000000, // 100,000,000 nanoseconds = 100 milliseconds
        }),
      });
    } catch (err) {
      console.error('ERROR:', err);
    } finally {
      // Close the database when finished.
      database.close();
    }
  });
}
spannerSetMaxCommitDelay();

Python

# instance_id = "your-spanner-instance"
# database_id = "your-spanner-db-id"
spanner_client = spanner.Client()
instance = spanner_client.instance(instance_id)
database = instance.database(database_id)

def insert_singers(transaction):
    row_ct = transaction.execute_update(
        "INSERT Singers (SingerId, FirstName, LastName) "
        " VALUES (111, 'Grace', 'Bennis')"
    )

    print("{} record(s) inserted.".format(row_ct))

database.run_in_transaction(
    insert_singers, max_commit_delay=datetime.timedelta(milliseconds=100)
)

Ruby

require "google/cloud/spanner"

##
# This is a snippet for showcasing how to pass max_commit_delay in  commit_options.
#
# @param project_id  [String] The ID of the Google Cloud project.
# @param instance_id [String] The ID of the spanner instance.
# @param database_id [String] The ID of the database.
#
def spanner_set_max_commit_delay project_id:, instance_id:, database_id:
  # Instantiates a client
  spanner = Google::Cloud::Spanner.new project: project_id
  client  = spanner.client instance_id, database_id

  records = [
    { SingerId: 1, AlbumId: 1, MarketingBudget: 200_000 },
    { SingerId: 2, AlbumId: 2, MarketingBudget: 400_000 }
  ]
  # max_commit_delay is the amount of latency in millisecond, this request
  # is willing to incur in order to improve throughput.
  # The commit delay must be at least 0ms and at most 500ms.
  # Default value is nil.
  commit_options = {
    return_commit_stats: true,
    max_commit_delay: 100
  }
  resp = client.upsert "Albums", records, commit_options: commit_options
  puts "Updated data with #{resp.stats.mutation_count} mutations."
end

Schreiblatenz überwachen

Sie können die CPU-Auslastung und die Latenz von Spanner über dieGoogle Cloud -Konsole überwachen. Wenn Sie eine längere Verzögerungszeit für Ihre Schreibanfragen festlegen, sinkt die CPU-Auslastung möglicherweise, während die Latenz zunimmt. Weitere Informationen zur Latenz bei Spanner-Anfragen finden Sie unter Latenz der Spanner API-Anfrage erfassen und visualisieren.