Durchsatzoptimierte Schreibvorgänge

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

Überblick

Spanner sendet Schreibanfragen an alle votierenden Replikate in der Datenbank, um die Datenkonsistenz sicherzustellen. Dieser Replikationsprozess kann einen Rechenaufwand verursachen. Weitere Informationen finden Sie unter Replikation.

Durchsatzoptimierte Schreibvorgänge bieten die Möglichkeit, diese Berechnungskosten zu amortisieren, indem eine Gruppe von Schreibvorgängen gemeinsam ausgeführt wird. Dazu führt Spanner eine kleine Verzögerung ein und erfasst eine Gruppe von Schreibvorgängen, die an dieselben abstimmbaren Teilnehmer gesendet werden müssen. Das Ausführen von Schreibvorgängen auf diese Weise kann zu erheblichen Durchsatzverbesserungen auf Kosten einer etwas höheren Latenz führen.

Standardverhalten

Wenn Sie keine Commit-Verzögerungszeit festlegen, stellt Spanner möglicherweise eine kleine Verzögerung für Sie fest, wenn davon auszugehen ist, dass sich dadurch die Kosten Ihrer Schreibvorgänge amortisieren lassen.

Gängige Anwendungsfälle

Sie können die Verzögerungszeit Ihrer Schreibanfragen abhängig von den Anforderungen Ihrer Anwendung manuell festlegen. Sie können Commit-Verzögerungen auch für Anwendungen deaktivieren, die sehr latenzempfindlich sind. Dazu legen Sie die maximale Commit-Verzögerungszeit auf 0 ms fest.

Wenn Sie eine latenztolerante Anwendung haben und den Durchsatz optimieren möchten, können Sie mit einer längeren Commit-Verzögerungszeit den Durchsatz erheblich verbessern und gleichzeitig eine höhere Latenz für jeden Schreibvorgang nach sich ziehen. Wenn Sie beispielsweise eine große Datenmenge im Bulk laden 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 dann Anpassungen vorzunehmen, bis die Kompromisse bei Latenz und Durchsatz Ihre Anforderungen erfüllen. Für die meisten Anwendungen ist ein Wert zwischen 20 ms und 100 ms am besten geeignet.

Wenn Sie eine latenzempfindliche Anwendung haben, ist die von Spanner standardmäßig ebenfalls latenzempfindlich. Bei einer Arbeitslast mit Lastspitzen kann Spanner eine kleine Verzögerung festlegen. Sie können mit einem Wert von 0 ms experimentieren, um festzustellen, ob die reduzierte Latenz auf Kosten eines erhöhten Durchsatzes für Ihre Anwendung angemessen ist.

Gemischte Verzögerungszeiten für Commits festlegen

Sie können verschiedene maximale Commit-Verzögerungszeiten für Teilmengen Ihrer Schreibvorgänge konfigurieren. In diesem Fall verwendet Spanner die kürzeste Verzögerungszeit, die für den Satz von Schreibvorgängen konfiguriert ist. Wir empfehlen jedoch, für die meisten Anwendungsfälle einen einzelnen Wert auszuwählen, da dies zu vorhersehbarerem Verhalten führt.

Beschränkungen

Sie können eine Commit-Verzögerung zwischen 0 und 500 ms festlegen. Wenn Sie Commit-Verzögerungen über 500 ms festlegen, tritt ein Fehler auf.

Maximale Commit-Verzögerung für Commit-Anfragen festlegen

Der Parameter für die maximale Commit-Verzögerung ist Teil der Methode CommitRequest. Sie können auf diese Methode mit der RPC API, der REST API oder der Cloud Spanner-Clientbibliothek zugreifen.

Einfach loslegen (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

Latenz von Schreibanfragen überwachen

Sie können die CPU-Auslastung und -Latenz von Spanner mit der Google Cloud Console überwachen. Wenn Sie eine längere Verzögerungszeit für Ihre Schreibanfragen festlegen, können Sie davon ausgehen, dass die CPU-Auslastung abnimmt, während die Latenz zunimmt. Weitere Informationen zur Latenz bei Spanner-Anfragen finden Sie unter Latenz von Spanner API-Anfragen erfassen und visualisieren.