Configurazioni a livello di una singola regione, di due regioni e di più regioni

Questa pagina descrive i diversi tipi di configurazioni di istanze disponibili in Spanner, nonché le differenze e i compromessi tra di loro.

Configurazioni istanza

La configurazione dell'istanza Spanner definisce il posizionamento geografico e la replica dei database in quell'istanza. Quando crei un'istanza, devi configurarla come a livello di regione, due regioni o più regioni. Per fare questa scelta, seleziona una configurazione dell'istanza, che determina dove sono archiviati i dati per l'istanza:

Le configurazioni di istanze con regioni fisse e topologie di replica sono denominate configurazioni di istanze di base. Puoi creare configurazioni di istanze personalizzate e aggiungere ulteriori repliche facoltative di sola lettura. Non puoi modificare la topologia di replica delle configurazioni delle istanze di base. Per ulteriori informazioni, consulta Repliche di sola lettura.

Puoi spostare l'istanza da qualsiasi configurazione dell'istanza a qualsiasi altra configurazione di istanza regionale o multiregionale (ad esempio, da us-centra1 a nam3).Puoi anche creare una nuova configurazione di istanza personalizzata con repliche aggiuntive, quindi spostare l'istanza nella nuova configurazione di istanza personalizzata. Ad esempio, se l'istanza si trova in us-central1 e vuoi aggiungere una replica di sola lettura us-west1, devi creare una nuova configurazione dell'istanza personalizzata con us-central1 come configurazione di base e aggiungere us-west1 come replica di sola lettura. Quindi, sposta l'istanza in questa nuova configurazione dell'istanza personalizzata.

Configurazioni per singole aree geografiche

I servizi Google Cloud sono disponibili in località in Nord America, Sud America, Europa, Asia e Australia. Se gli utenti e i servizi si trovano all'interno di una singola regione, scegli una configurazione dell'istanza a livello di regione per le letture e le scritture con latenza più bassa.

Per qualsiasi configurazione regionale di base, Spanner gestisce tre repliche di lettura e scrittura, ciascuna all'interno di una diversa zona Google Cloud in quella regione. Ogni replica di lettura/scrittura contiene una copia completa del tuo database operativo in grado di gestire richieste di lettura-scrittura e di sola lettura. Spanner usa repliche in zone diverse, così il database rimane disponibile in caso di errore in una singola zona.

Configurazioni disponibili

Spanner offre le seguenti configurazioni di istanze a livello di regione di base:

Nome configurazione di base Descrizione regione Regione facoltativa
Americhe
northamerica-northeast1 Montréal icona foglia A basse emissioni di CO2
northamerica-northeast2 Toronto icona foglia A basse emissioni di CO2
southamerica-east1 San Paolo icona foglia A basse emissioni di CO2
southamerica-west1 Santiago icona foglia A basse emissioni di CO2
us-central1 Iowa icona foglia A basse emissioni di CO2 Sola lettura: asia-northeast1 1-OR
asia-south1 1-OR
europe-west2 1-OR
europe-west9 1-OR
us-west3 1-OR
us-east1 Carolina del Sud Sola lettura: us-central1 1-OR
us-west1 1-OR
us-east4 Virginia del Nord
us-east5 Columbus
us-south1 Dallas icona foglia A basse emissioni di CO2
us-west1 Oregon icona foglia A basse emissioni di CO2
us-west2 Los Angeles
us-west3 Salt Lake City
us-west4 Las Vegas
Europa
europe-central2 Varsavia
europe-north1 Finlandia icona foglia A basse emissioni di CO2
europe-southwest1 Madrid icona foglia A basse emissioni di CO2
europe-west1 Belgio icona foglia A basse emissioni di CO2 Sola lettura: us-central1 1-OR
us-west1 1-OR
europe-west2 Londra icona foglia A basse emissioni di CO2
europe-west3 Francoforte icona foglia A basse emissioni di CO2
europe-west4 Paesi Bassi icona foglia A basse emissioni di CO2
europe-west6 Zurigo icona foglia A basse emissioni di CO2
europe-west8 Milano
europe-west9 Parigi icona foglia A basse emissioni di CO2
europe-west10 Berlino icona foglia A basse emissioni di CO2
europe-west12 Torino
Asia Pacifico
asia-east1 Taiwan
asia-east2 Hong Kong
asia-northeast1 Tokyo
asia-northeast2 Osaka
asia-northeast3 Seul
asia-south1 Mumbai
asia-south2 Delhi
asia-southeast1 Singapore
asia-southeast2 Giacarta
australia-southeast1 Sydney
australia-southeast2 Melbourne
Medio Oriente
me-central1 Doha
me-central2 Dammam
me-west1 Tel Aviv
Africa
africa-south1 Johannesburg

Replica

Le configurazioni regionali di base contengono tre repliche di lettura e scrittura. Ogni mutazione di Spanner richiede un quorum di scrittura composto dalla maggioranza delle repliche di voto. I quorum di scrittura sono formati da due delle tre repliche nelle configurazioni regionali. Per ulteriori informazioni sulle regioni leader e sulle repliche di voto, vedi Replica.

Puoi creare una configurazione di istanza regionale personalizzata e aggiungere repliche facoltative di sola lettura. Le repliche di sola lettura consentono di scalare le letture e di supportare letture inattive a bassa latenza. Queste repliche di sola lettura non fanno parte dei quorum di scrittura e non influiscono sullo SLA (accordo sul livello del servizio) di Spanner >= 99, 99% per le istanze a livello di regione. Puoi aggiungere le località elencate nella colonna Regione facoltativa come repliche di sola lettura facoltative. Se non vedi la località che hai scelto per la replica di sola lettura, puoi richiedere una nuova regione facoltativa replica di sola lettura. Per ulteriori informazioni, consulta Repliche di sola lettura.

Best practice per le prestazioni delle configurazioni regionali

Per un rendimento ottimale, segui queste best practice:

Configurazioni per due regioni

Le configurazioni a due regioni consentono di replicare i dati del database in più zone tra due regioni in un unico paese, come definito dalla configurazione dell'istanza.

Le configurazioni a due regioni:

  • Offri le letture da due regioni in un unico paese.
  • Fornisci disponibilità e SLA (accordi sul livello del servizio) più elevati rispetto alle configurazioni regionali.
  • Soddisfare i requisiti di residenza dei dati.

Spanner offre configurazioni per due regioni in Australia, Germania, India e Giappone.

Configurazioni disponibili

Spanner offre le seguenti configurazioni di istanze a due regioni di base:

Nome configurazione di base Località delle risorse Regioni di lettura-scrittura
dual-region-australia1 Australia Sydney: australia-southeast1 L,2R
Melbourne: australia-southeast2 2R
dual-region-germany1 Germania Berlino: europe-west10 L,2R
Francoforte: europe-west3 2R
dual-region-india1 India Mumbai: asia-south1 L,2R
Delhi: asia-south2 2R
dual-region-japan1 Giappone Tokyo: asia-northeast1 L,2R
Osaka: asia-northeast2 2R

Vantaggi

Le istanze a due regioni offrono i seguenti vantaggi principali:

  • Disponibilità del 99,999%: in due regioni nello stesso paese, superiore alla disponibilità del 99,99% fornita dalle configurazioni regionali di Spanner.

  • Distribuzione dei dati: replica automaticamente i dati tra le due regioni con garanzie di elevata coerenza.

  • Requisiti per la residenza dei dati: soddisfa i requisiti di residenza dei dati nei paesi elencati in Configurazioni disponibili per due regioni.

Replica

Una regione doppia contiene sei repliche, tre in ogni regione. Una delle regioni è designata come regione leader predefinita (elencata nella tabella precedente). Puoi modificare la regione leader di un database. In ogni regione sono presenti due repliche di lettura e scrittura e una replica di test. Quando entrambe le regioni sono in stato integro e sono in esecuzione in una configurazione a due regioni, il quorum viene stabilito in tutte e sei le repliche. Per formare il quorum e completare una transazione, sono necessarie almeno due repliche in ogni regione.

Failover e failover

Dopo aver creato una configurazione per due regioni, puoi visualizzare la metrica Disponibilità del quorum in due regioni nella dashboard Approfondimenti sul sistema. Questa metrica è disponibile solo per le configurazioni con due regioni. Mostra lo stato di tre quorum:

  • il quorum a due regioni, che utilizza i seguenti nomi in codice:
    • au per l'Australia
    • de per la Germania
    • in per l'India
    • asia1 per il Giappone
  • il quorum di singola regione in ogni regione (ad esempio, asia-south1 e asia-south2)

La metrica ha un menu a discesa Disponibilità Quorum che mostra le regioni in modalità integro o di interruzione.

La metrica Disponibilità del quorum in due regioni consente di prendere decisioni autogestite in caso di failover in caso di errori regionali. Il failover autogestito viene completato entro un minuto. Per eseguire manualmente il failover e il failover, consulta Modificare il quorum dual-region. Spanner supporta anche i failover automatici gestiti da Google, che potrebbero richiedere fino a 45 minuti dal momento in cui l'errore viene rilevato per la prima volta.

Quando prendi decisioni di failover e di failover, considera quanto segue:

  • Se tutti e tre i quorum sono integri, non è necessaria alcuna azione.

  • Se una delle regioni mostra un'interruzione, probabilmente si sta verificando un'interruzione del servizio a livello di regione. Di conseguenza, i database in esecuzione nel quorum a due regioni potrebbero avere una disponibilità inferiore. Anche le scritture potrebbero non andare a buon fine perché non è possibile stabilire un quorum e le transazioni scadono. Utilizzando la dashboard Insight sul sistema, osserva i tassi di errore e la latenza nel tuo database. Se noti un aumento dei tassi di errore o della latenza, ti consigliamo di eseguire il failover, il che significa modificare il quorum per due regioni da quella a due regioni a quella ancora integra. Una volta che la regione interessata sarà nuovamente integro, dovrai eseguire il failback, modificando il quorum di due regioni da una singola regione a una doppia. Google esegue automaticamente i failover e il failover quando rileva un'interruzione regionale. Puoi anche eseguire manualmente il failover se rilevi un'interruzione. Tuttavia, devi ricordarti di eseguire il failover manuale se hai eseguito un failover manuale.

  • Se il quorum a due regioni mostra un'interruzione anche se entrambe le regioni sono integre, si è verificato un problema di partizionamento della rete. Le due regioni non sono più in grado di comunicare tra loro, quindi si mostrano in stato integro, anche se il sistema nel suo complesso non lo è. In questo scenario, ti consigliamo di eseguire il failover alla regione leader predefinita. Una volta risolto il problema relativo alla partizione di rete e il quorum a due regioni torna allo stato integro, devi eseguire il failover manuale.

La doppia regione fornisce un RPO (Recovery Point Objective) pari a zero perché non si verifica alcuna perdita di dati durante un'interruzione del servizio a livello di regione o quando si verifica un problema di partizione di rete.

Per verificare la modalità (singola o doppia) del quorum a due regioni, consulta Verificare il quorum a due regioni.

Best practice per failover e failover

Le best practice per il failover e il failover includono:

  • Non eseguire il failover a una singola regione se non si verificano errori o interruzioni della regione. Il failover su una singola regione aumenta la possibilità di indisponibilità generale del sistema in caso di errore della singola regione.
  • Fai attenzione quando selezioni la regione di cui eseguire il failover. Se scegli una regione sbagliata per il failover, il database non sarà più disponibile, operazione non recuperabile prima che la regione torni online.
  • Ricordati di eseguire il failover manuale se hai eseguito un failover manuale.

Limitazioni

Le configurazioni a due regioni presentano le seguenti limitazioni:

Configurazioni per più aree geografiche

Le configurazioni regionali di Spanner replicano i dati tra più zone all'interno di una singola regione. Tuttavia, una configurazione a livello di regione potrebbe non essere ottimale se:

  • Spesso l'applicazione ha bisogno di leggere i dati di più località geografiche (ad esempio, per fornire dati agli utenti sia in Nord America che in Asia).
  • Le scritture provengono da una località diversa da quella delle letture (ad esempio, se hai carichi di lavoro di scrittura di grandi dimensioni in Nord America e carichi di lavoro di lettura di grandi dimensioni in Europa).

Le configurazioni multiregionali possono:

  • Gestisci le scritture da più regioni.
  • Mantieni la disponibilità in caso di errori regionali.
  • Fornisci disponibilità e SLA (accordi sul livello del servizio) più elevati rispetto alle configurazioni regionali.

Le configurazioni multiregionali consentono di replicare i dati del database in più zone su più regioni, come definito dalla configurazione dell'istanza. Queste repliche aggiuntive consentono di leggere i dati con latenza inferiore da più località vicine o all'interno delle regioni nella configurazione.

Ci sono però dei compromessi, perché in una configurazione multiregionale le repliche del quorum (lettura/scrittura) sono distribuite in più di una regione. Potresti notare una latenza di rete aggiuntiva quando queste repliche comunicano tra loro per formare un quorum di scrittura. Le letture non richiedono il quorum. Il risultato è che l'applicazione consente letture più rapide in più posizioni, al costo di un piccolo aumento della latenza di scrittura. Per maggiori informazioni, consulta Il ruolo delle repliche nelle scritture e nelle letture.

Configurazioni disponibili

Spanner offre le seguenti configurazioni di istanze multiregionali di base:

Un continente

Nome configurazione di base Località delle risorse Regioni di lettura-scrittura Regioni di sola lettura Regione dei testimoni Regione facoltativa
asia1 asia1 Tokyo: asia-northeast1 L,2R
Osaka: asia-northeast2 2R		 Nessuna Seul: asia-northeast3 Sola lettura: us-west1 1-OR
us-east5 1-OR
asia2 A asia2 Mumbai: asia-south1 L,2R
Delhi: asia-south2 2R
Singapore: asia-southeast1 1R		 Nessuna Nessuna
eur3 eur3 Belgio: europe-west1 L,2R
Paesi Bassi: europe-west4 2R		 Nessuna Finlandia: europe-north1
eur5 eur5 Londra: europe-west2 L,2R
Belgio: europe-west1 2R		 Nessuna Paesi Bassi: europe-west4 Sola lettura: us-central1 1-OR
us-east1 1-OR
eur6 eur6 Paesi Bassi: europe-west4 L,2R
Francoforte: europe-west3 2R		 Nessuna Zurigo: europe-west6 Sola lettura: us-east1 2-OR
nam3 nam3 Virginia del Nord: us-east4 L,2R
Carolina del Sud: us-east1 2R		 Nessuna Iowa: us-central1 Sola lettura: us-west2 1-OR
asia-southeast1 1-OR
asia-southeast2 1-OR
europe-west1 1-OR
europe-west2 1-OR
nam6 nam6 Iowa: us-central1 L,2R
Carolina del Sud: us-east1 2R		 Oregon: us-west1 1R
Los Angeles: us-west2 1R		 Oklahoma: us-central2
nam7 nam7 Iowa: us-central1 L,2R
Virginia del Nord: us-east4 2R		 Nessuna Oklahoma: us-central2 Sola lettura: us-east1 2-OR
us-south1 1-OR
europe-west1 2-OR
nam8 nam8 Los Angeles: us-west2 L,2R
Oregon: us-west1 2R		 Nessuna Salt Lake City: us-west3 Sola lettura: asia-southeast1 2R
europe-west2 2R
nam9 nam9 Virginia del Nord: us-east4 L,2R
Iowa: us-central1 2R		 Oregon: us-west1 2R Carolina del Sud: us-east1
nam10 nam10 Iowa: us-central1 L,2R
Salt Lake City: us-west3 2R		 Nessuna Oklahoma: us-central2
nam11 nam11 Iowa: us-central1 L,2R
Carolina del Sud: us-east1 2R		 Nessuna Oklahoma: us-central2 Sola lettura: us-west1 1-OR
nam12 nam12 Iowa: us-central1 L,2R
Virginia del Nord: us-east4 2R		 Oregon: us-west1 2R Oklahoma: us-central2
nam13 nam13 Oklahoma: us-central2 L,2R
Iowa: us-central1 2R		 Nessuna Salt Lake City: us-west3
nam14 nam14 Virginia del Nord: us-east4 L,2R
Montréal: northamerica-northeast1 2R		 Nessuna Carolina del Sud: us-east1
nam15 nam15 Dallas: us-south1 L,2R
Virginia del Nord: us-east4 2R		 Nessuna Iowa: us-central1

Tre continenti

Nome configurazione di base Località delle risorse Regioni di lettura-scrittura Regioni di sola lettura Regione dei testimoni Regione facoltativa
nam-eur-asia1 nam-eur-asia1 Iowa: us-central1 L,2R
Oklahoma: us-central2 2R		 Belgio: europe-west1 2R
Taiwan: asia-east1 2R		 Carolina del Sud: us-east1 Sola lettura: us-west2 1-OR
nam-eur-asia3 nam-eur-asia3 Iowa: us-central1 L,2R
Carolina del Sud: us-east1 2R		 Belgio: europe-west1 1R
Paesi Bassi: europe-west4 1R
Taiwan: asia-east1 2R		 Oklahoma: us-central2

  • L: regione leader predefinita. Per maggiori informazioni, consulta Modificare la regione leader di un database.

  • 1R: una replica nella regione.

  • 2R: due repliche nella regione.

  • 1-OR: una replica facoltativa. Puoi creare una configurazione di istanza regionale personalizzata e aggiungere una replica facoltativa di sola lettura. Per maggiori informazioni, consulta Creare una configurazione di istanza personalizzata.

  • 2-OR: fino a due repliche facoltative. Puoi creare una configurazione di istanza regionale personalizzata e aggiungere una o due repliche facoltative di sola lettura. Ti consigliamo di aggiungerne due (se possibile) per mantenere una bassa latenza di lettura. Per maggiori informazioni, consulta Creare una configurazione di istanza personalizzata.

  • R: questa configurazione dell'istanza è limitata da una lista consentita. Per ottenere l'accesso, contatta il tuo Technical Account Manager.

La località della risorsa per la configurazione di un'istanza multiregionale determina la garanzia di una zona di ripristino di emergenza per la configurazione. Definisce dove vengono archiviati i dati at-rest.

Vantaggi

Le istanze multiregionali offrono i seguenti vantaggi principali:

  • Disponibilità del 99,999%, superiore alla disponibilità del 99,99% fornita dalle configurazioni regionali di Spanner.

  • Distribuzione dei dati: Spanner replica automaticamente i dati tra regioni con garanzie di elevata coerenza. In questo modo i tuoi dati possono essere archiviati dove sono utilizzati, il che può ridurre la latenza e migliorare l'esperienza utente.

  • Coerenza esterna: anche se Spanner si replica in località geograficamente distanti, puoi comunque utilizzare Spanner come se fosse un database in esecuzione su un'unica macchina. È garantito che le transazioni siano serializzabili e l'ordine delle transazioni all'interno del database è lo stesso dell'ordine in cui i clienti osservano l'esecuzione del commit delle transazioni. La coerenza esterna è una garanzia più efficace della "elevata coerenza", offerta da alcuni altri prodotti. Scopri di più su questa proprietà in TrueTime e coerenza esterna.

Replica

Ogni configurazione di base multiregionale contiene due regioni designate come regioni di lettura e scrittura, ciascuna delle quali contiene due repliche di lettura e scrittura. Una di queste regioni di lettura-scrittura è designata come regione leader predefinita, il che significa che contiene le repliche leader del tuo database. Spanner inserisce inoltre una replica di testimonianza in una terza regione denominata regione di testimoni.

Ogni volta che un client emette una mutazione nel tuo database, si forma un quorum di scrittura composto da una delle repliche della regione leader predefinita e da due delle quattro repliche di voto aggiuntive. Il quorum potrebbe essere costituito dalle repliche di due o tre regioni che compongono la tua configurazione, a seconda di quali altre repliche partecipano al voto. Oltre a queste cinque repliche di voto, alcune configurazioni di base multiregionali contengono repliche di sola lettura per gestire letture a bassa latenza. Le regioni che contengono repliche di sola lettura sono chiamate regioni di sola lettura.

In generale, le regioni di voto in una configurazione multiregionale sono posizionate geograficamente vicine, a meno di mille miglia di distanza l'una dall'altra, per formare un quorum di bassa latenza che consente scritture rapide (scopri di più). Tuttavia, le regioni sono ancora sufficientemente lontane (in genere almeno alcune centinaia di chilometri) per evitare guasti coordinati. Inoltre, se l'applicazione client si trova in una regione non leader, Spanner utilizza il routing leader-aware per instradare dinamicamente le transazioni di lettura-scrittura in modo da ridurre la latenza nel database. Per ulteriori informazioni, vedi Routing sensibile al lead.

Puoi creare una configurazione personalizzata di istanze multiregionali con repliche facoltative di sola lettura. Eventuali repliche di sola lettura personalizzate non possono essere incluse nei quorum di scrittura. Puoi aggiungere località elencate nella colonna Regione facoltativa come repliche di sola lettura facoltative. Se non vedi la località che hai scelto per la replica di sola lettura, puoi richiedere una nuova regione facoltativa per la replica di sola lettura. Per ulteriori informazioni, consulta Repliche di sola lettura.

Best practice sulle prestazioni per le configurazioni multiregionali

Per un rendimento ottimale, segui queste best practice:

  • Progetta uno schema che impedisca hotspot e altri problemi di prestazioni.
  • Per una latenza di scrittura ottimale, posiziona le risorse di calcolo per carichi di lavoro ad alta intensità di scrittura all'interno o nelle vicinanze della regione leader predefinita.
  • Per prestazioni di lettura ottimali al di fuori della regione leader predefinita, utilizza un'inattività di almeno 15 secondi.
  • Per evitare la dipendenza da un'unica regione per i tuoi carichi di lavoro, posiziona risorse di calcolo critiche in almeno due regioni. Una buona soluzione è collocarle accanto alle due diverse regioni di lettura e scrittura, in modo che l'interruzione di una singola regione non influisca sull'intera applicazione.
  • Esegui il provisioning di una capacità di calcolo sufficiente per mantenere l'utilizzo totale della CPU ad alta priorità inferiore al 45% in ogni regione.
  • Per la quantità di velocità effettiva per nodo Spanner, consulta le prestazioni per le configurazioni multiregionali.

Sposta un'istanza

Puoi spostare l'istanza Spanner da qualsiasi configurazione dell'istanza a qualsiasi altra configurazione dell'istanza, incluse configurazioni regionali e multiregionali. Lo spostamento dell'istanza non causa tempi di inattività e Spanner continua a fornire le consuete garanzie sulle transazioni, tra cui l'elevata coerenza, durante il trasferimento.

Per saperne di più sullo spostamento di un'istanza Spanner, consulta Spostare un'istanza.

Configura la regione leader predefinita

Per modificare la località della regione leader predefinita del database in modo che sia più vicina alla connessione dei client al fine di ridurre la latenza dell'applicazione, puoi modificare la regione leader per qualsiasi istanza Spanner che utilizza una configurazione multiregionale. Per istruzioni su come modificare la località della regione leader, consulta Cambiare la regione leader di un database. Le uniche regioni idonee a diventare la regione leader predefinita per il tuo database sono le regioni di lettura e scrittura nella tua configurazione multiregionale.

La regione leader è responsabile della gestione di tutte le scritture dei database, quindi se la maggior parte del traffico proviene da un'area geografica, puoi spostarlo in quella regione per ridurre la latenza. L'aggiornamento della regione leader predefinita è economico e non prevede lo spostamento dei dati. L'applicazione del nuovo valore richiede qualche minuto.

La modifica della regione leader predefinita è una modifica dello schema, che utilizza un'operazione a lunga esecuzione. Se necessario, puoi ottenere lo stato dell'operazione a lunga esecuzione.

Scontri: configurazioni a livello di una singola regione o di due regioni oppure di più regioni

Configurazione Disponibilità Latenza Costo Località dei dati
Regionale 99,99% Latenze di scrittura inferiori all'interno della regione. Costo inferiore; consulta i pricing. Consente la governance dei dati geografici.
A due regioni 99,999% Latenze di lettura inferiori da due regioni geografiche; un piccolo aumento della latenza di scrittura. Costo superiore; consulta i pricing. Distribuisce i dati in due regioni in un unico paese.
Più regioni 99,999% Latenze di lettura inferiori da più regioni geografiche; un piccolo aumento della latenza di scrittura. Costo superiore; consulta i pricing. Distribuisce i dati in più regioni all'interno della configurazione.

Passaggi successivi