Scritture ottimizzate per la velocità effettiva

Questa pagina descrive come configurare il tempo di ritardo massimo del commit (scrittura) per ottimizzare il throughput di scrittura in Spanner.

Panoramica

Per garantire la coerenza dei dati, Spanner invia richieste di scrittura a tutte le repliche con diritto di voto nel database. Questo processo di replica può comportare un ovverhead computazionale. Per ulteriori informazioni, consulta la sezione Replicazione.

Le scritture ottimizzate per il throughput offrono la possibilità di ammortizzare questi costi di calcolo mediante l'esecuzione collettiva di un gruppo di scritture. Per farlo, Spanner introduce un piccolo ritardo e raccoglie un gruppo di scritture che devono essere inviate agli stessi partecipanti al voto. L'esecuzione delle scritture in questo modo può fornire notevoli miglioramenti della velocità effettiva a scapito di una leggera aumento della latenza.

Comportamento predefinito

Se non imposti un tempo di ritardo del commit, Spanner potrebbe impostarne uno minimo se ritiene che questo possa ammortizzare il costo delle tue scritture.

Casi d'uso comuni

Puoi impostare manualmente il tempo di ritardo delle richieste di scrittura in base alle esigenze della tua applicazione. Puoi anche disattivare i ritardi di commit per le applicazioni molto sensibili alla latenza impostando il tempo di ritardo di commit massimo su 0 ms.

Se hai un'applicazione tollerante alla latenza e vuoi ottimizzare la velocità effettiva, impostare un tempo di ritardo del commit più lungo migliora notevolmente la velocità effettiva, con una latenza più elevata per ogni scrittura. Ad esempio, se carichi collettivamente una gran quantità di dati e l'applicazione non è interessata alla velocità con cui Spanner scrive i singoli dati, puoi impostare il tempo di ritardo del commit su un valore più lungo, ad esempio 100 ms. Ti consigliamo di iniziare con un valore di 100 ms, quindi di regolarlo verso l'alto e verso il basso finché i compromessi tra latenza e throughput non soddisfano le tue esigenze. Per la maggior parte delle applicazioni, è preferibile un valore compreso tra 20 ms e 100 ms.

Se hai un'applicazione sensibile alla latenza, anche Spanner lo è per impostazione predefinita. Se il carico di lavoro è discontinuo, Spanner potrebbe impostare un piccolo ritardo. Puoi provare a impostare un valore di 0 ms per determinare se la latenza ridotta a costo di un aumento del throughput è ragionevole per la tua applicazione.

Impostare i tempi di ritardo dei commit misti

Puoi configurare tempi di ritardo di commit massimo diversi per sottoinsiemi di scritture. In questo caso, Spanner utilizza il tempo di ritardo più breve configurato per l'insieme di scritture. Tuttavia, ti consigliamo di scegliere un singolo valore per la maggior parte dei casi d'uso, in quanto questo comporta un comportamento più prevedibile.

Limitazioni

Puoi impostare un ritardo del commit compreso tra 0 e 500 ms. L'impostazione di ritardi del commit superiori a 500 ms genera un errore.

Imposta il ritardo massimo del commit sulle richieste di commit

Il parametro di ritardo del commit massimo fa parte del metodo CommitRequest. Puoi accedere a questo metodo con l'API RPC, l'API REST o utilizzando la libreria client Cloud Spanner.

Vai

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

Monitora la latenza delle richieste di scrittura

Puoi monitorare l'utilizzo della CPU e la latenza di Spanner utilizzando la console Google Cloud. Quando imposti un tempo di ritardo più lungo per le richieste di scrittura, prendi in considerazione la potenziale diminuzione dell'utilizzo della CPU, mentre la latenza aumenta. Per informazioni sulla latenza nelle richieste di Spanner, consulta Acquisire e visualizzare la latenza delle richieste dell'API Spanner.