Regionale, dualregionale und multiregionale Konfigurationen

Auf dieser Seite werden die verschiedenen Arten von Instanzkonfigurationen beschrieben, die in Spanner verfügbar sind, sowie die Unterschiede und Kompromisse zwischen ihnen.

Instanzkonfigurationen

Eine Spanner-Instanzkonfiguration definiert die geografische Platzierung und Replikation der Datenbanken in der jeweiligen Instanz. Wenn Sie eine Instanz erstellen, müssen Sie sie entweder als regional, dual-regional oder multiregional konfigurieren. Sie treffen diese Auswahl, indem Sie eine Instanzkonfiguration auswählen, durch die bestimmt wird, wo die Daten für diese Instanz gespeichert werden:

• Regionale Konfigurationen: Alle Ressourcen befinden sich in einer einzigen Google Cloud Region.
• Konfigurationen für zwei Regionen: Alle Ressourcen erstrecken sich über zwei Regionen und befinden sich in einem einzigen Land (verfügbar in der Enterprise Plus-Version).
• Konfigurationen mit mehreren Regionen: Die Ressourcen erstrecken sich über mehr als zwei Regionen (verfügbar in der Enterprise Plus-Version).

Weitere Informationen zu regionsspezifischen Aspekten finden Sie unter Geografie und Regionen.

Die Instanzkonfigurationen mit vordefinierten Regionen und Replikationstopologien werden als Basisinstanzkonfigurationen bezeichnet. Sie können benutzerdefinierte Instanzkonfigurationen erstellen und einer vordefinierten Basisinstanzkonfiguration (verfügbar in der Enterprise- und Enterprise Plus-Version) zusätzliche optionale schreibgeschützte Replikate hinzufügen. Das hinzugefügte schreibgeschützte Replikat muss sich in einer Region befinden, die nicht Teil der vorhandenen Instanzkonfiguration ist. Eine Liste der optionalen schreibgeschützten Regionen, die Sie hinzufügen können, finden Sie in der Spalte „Optionale Region“ unter Regional verfügbare Konfigurationen und Multiregionale Konfigurationen. Sie können die Replikationstopologie von Konfigurationen für Basisinstanzen nicht ändern. Weitere Informationen finden Sie unter Schreibgeschützte Replikate.

Sie können Ihre Instanz aus einer beliebigen Instanzkonfiguration in eine andere regionale, Dual-Region- oder Multi-Region-Instanzkonfiguration verschieben (z. B. von us-central1 zu nam3). Sie können auch eine neue benutzerdefinierte Instanzkonfiguration mit zusätzlichen Replikaten erstellen und Ihre Instanz dann in die neue benutzerdefinierte Instanzkonfiguration verschieben. Wenn sich Ihre Instanz beispielsweise in us-central1 befindet und Sie ein schreibgeschütztes Replikat us-west1 hinzufügen möchten, müssen Sie eine neue benutzerdefinierte Instanzkonfiguration mit us-central1 als Basiskonfiguration erstellen und us-west1 als schreibgeschütztes Replikat hinzufügen. Verschieben Sie dann Ihre Instanz in diese neue benutzerdefinierte Instanzkonfiguration.

Regionale Konfigurationen

Google Cloud -Dienste sind an Standorten in Nordamerika, Südamerika, Europa, Asien und Australien verfügbar. Wenn sich Ihre Nutzer und Dienste in einer einzigen Region befinden, sollten Sie eine regionale Instanzkonfiguration wählen, um die Latenz bei Lese- und Schreibvorgängen möglichst gering zu halten.

Für jede regionale Basiskonfiguration verwaltet Spanner drei nicht schreibgeschützte Replikate, wobei sich jedes Replikat in der jeweiligen Region in einer anderen Google Cloud Zone befindet. Jedes nicht schreibgeschützte Replikat enthält eine vollständige Kopie der operativen Datenbank, die Lese-Schreib-Anforderungen und schreibgeschützte Anforderungen verarbeiten kann. Spanner greift auf Replikate in verschiedenen Zonen zurück, damit die Datenbank auch dann verfügbar ist, wenn es in einer einzelnen Zone zu einem Ausfall kommt.

Verfügbare Konfigurationen

Spanner bietet die folgenden regionalen Basisinstanzkonfigurationen:

	Name der Basiskonfiguration	Beschreibung der Region	Optionale Region
Amerika
	northamerica-northeast1	Montreal Niedriger CO2-Ausstoß
	northamerica-northeast2	Toronto Niedriger CO2-Ausstoß
	northamerica-south1	Querétaro
	southamerica-east1	São Paulo Niedriger CO2-Ausstoß
	southamerica-west1	Santiago Niedriger CO2-Wert
	us-central1	Iowa Niedriger CO2-Wert	Schreibgeschützt: asia-northeast1 1-OR asia-south1 1-OR europe-west2 1-OR europe-west9 1-OR us-west3 1-OR
	us-east1	South Carolina	Schreibgeschützt: us-central1 1-OR us-west1 1-OR europe-west1 1-OR europe-west3 1-OR
	us-east4	Northern Virginia
	us-east5	Columbus
	us-south1	Dallas Niedriger CO2-Wert
	us-west1	Oregon Niedriger CO2-Wert
	us-west2	Los Angeles
	us-west3	Salt Lake City
	us-west4	Las Vegas
Europa
	europe-central2	Warschau
	europe-north1	Finnland Niedriger CO2-Wert
	europe-north2	Stockholm Niedriger CO2-Wert
	europe-southwest1	Madrid Niedriger CO2-Wert
	europe-west1	Belgien Niedriger CO2-Ausstoß	Schreibgeschützt: us-central1 1-OR us-west1 1-OR
	europe-west2	London Niedriger CO2-Wert
	europe-west3	Frankfurt Niedriger CO2-Wert
	europe-west4	Niederlande Niedriger CO2-Wert
	europe-west6	Zürich Niedriger CO2-Ausstoß
	europe-west8	Mailand
	europe-west9	Paris Niedriger CO2-Ausstoß
	europe-west10	Berlin Niedriger CO2-Wert
	europe-west12	Turin
Asiatisch-pazifischer Raum
	asia-east1	Taiwan
	asia-east2	Hongkong
	asia-northeast1	Tokio
	asia-northeast2	Osaka
	asia-northeast3	Seoul
	asia-south1	Mumbai
	asia-south2	Delhi
	asia-southeast1	Singapur
	asia-southeast2	Jakarta
	australia-southeast1	Sydney
	australia-southeast2	Melbourne
Naher Osten
	me-central1	Doha
	me-central2	Dammam
	me-west1	Tel Aviv
Afrika
	africa-south1	Johannesburg

Replikation

Regionale Basiskonfigurationen enthalten drei nicht schreibgeschützte Replikate. Für jede Spanner-Mutation ist ein Schreibquorum erforderlich, das sich aus einer Mehrheit der votierenden Replikate zusammensetzt. Schreibquoren werden aus zwei der drei in regionalen Konfigurationen existierenden Replikate gebildet. Weitere Informationen zu führenden Regionen und Abstimmungsreplikaten finden Sie unter Replikation.

Sie können eine benutzerdefinierte regionale Instanzkonfiguration erstellen und optionale schreibgeschützte Replikate hinzufügen. Schreibgeschützte Replikate können dazu beitragen, Lesevorgänge zu skalieren und veraltete Lesevorgänge mit niedriger Latenz zu unterstützen. Diese schreibgeschützten Replikate sind nicht Teil der Schreibquoren. Die Replikate wirken sich nicht auf das Spanner-SLA von >= 99,99% für regionale Instanzen aus. Sie können Standorte, die in der Spalte „Optionale Region“ aufgeführt sind, als optionale schreibgeschützte Replikate hinzufügen. Wenn der von Ihnen ausgewählte Standort für das schreibgeschützte Replikat nicht angezeigt wird, können Sie eine neue optionale Region für das schreibgeschützte Replikat anfordern. Weitere Informationen finden Sie unter Schreibgeschützte Replikate.

Best Practices für die Leistung von regionalen Konfigurationen

Beachten Sie die folgenden Best Practices, um eine optimale Leistung zu erzielen:

• Erstellen Sie ein Schema, das Hotspots und andere Leistungsprobleme verhindert.
• Platzieren Sie wichtige Compute-Ressourcen in derselben Region wie die Spanner-Instanz.
• Stellen Sie genügend Rechenkapazität bereit, damit die Auslastung von CPUs mit hoher Priorität 65 % nicht übersteigt.
• Informationen zum Durchsatz pro Spanner-Knoten finden Sie unter Leistung für regionale Konfigurationen.

Konfigurationen für zwei Regionen

Bei biregionalen Konfigurationen können die Daten der Datenbank in mehreren Zonen in zwei Regionen in einem Land repliziert werden, wie in der Instanzkonfiguration festgelegt.

Biregionale Konfigurationen haben folgende Auswirkungen:

• Lesevorgänge aus zwei Regionen in einem Land bereitstellen.
• Anforderungen an den Datenstandort erfüllen.
• Bieten eine höhere Verfügbarkeit und SLAs als regionale Konfigurationen.

Cloud Spanner bietet biregionale Konfigurationen in Australien, Deutschland, Indien und Japan.

Informationen zum Durchsatz pro Spanner-Knoten finden Sie unter Leistung für biregionale Konfigurationen.

Verfügbare Konfigurationen

Cloud Spanner bietet die folgenden biregionalen Basisinstanzkonfigurationen:

Name der Basiskonfiguration	Ressourcenstandort	Regionen
dual-region-australia1	au (Australien)	Sydney: australia-southeast1 L,2RW+1W Melbourne: australia-southeast2 2RW+1W
dual-region-germany1	de (Deutschland)	Berlin: europe-west10 L,2RW+1W Frankfurt: europe-west3 2RW+1W
dual-region-india1	in (Indien)	Mumbai: asia-south1 L,2RW+1W Delhi: asia-south2 2RW+1W
dual-region-japan1	jp (Japan)	Tokio: asia-northeast1 L,2RW+1W Osaka: asia-northeast2 2RW+1W

Vorteile

Dual-Region-Instanzen bieten folgende große Vorteile:

• Verfügbarkeit von 99,999%: in zwei Regionen im selben Land, was über der Verfügbarkeit von 99,99% liegt, die regionale Konfigurationen von Spanner bieten.

• Datenverteilung: Ihre Daten werden automatisch zwischen den beiden Regionen repliziert, in denen hohe Konsistenz garantiert wird.

• Anforderungen an den Datenstandort: Erfüllt die Anforderungen an den Datenstandort in den Ländern, die unter Verfügbare Konfigurationen für biregionale Konfigurationen aufgeführt sind.

Replikation

Eine Dual-Region enthält sechs Replikate, drei in jeder Region. Eine der Regionen wird als standardmäßig führende Region festgelegt (siehe Tabelle oben). Sie können die führende Region einer Datenbank ändern. In jeder Region gibt es zwei nicht schreibgeschützte Replikate und ein Zeugenreplikat. Wenn beide Regionen fehlerfrei sind und in einer biregionalen Konfiguration ausgeführt werden, wird das Quorum über alle sechs Replikate hinweg festgelegt. Für ein Quorum und zum Committen einer Transaktion sind mindestens zwei Replikate in jeder Region erforderlich.

Failover und Failback

Nachdem Sie eine Konfiguration mit zwei Regionen erstellt haben, können Sie den Messwert Zeitachse für den Quorumstatus in zwei Regionen im Dashboard Systemstatistiken aufrufen. Dieser Messwert ist nur für biregionale Konfigurationen verfügbar. Es zeigt den Zustand von drei Quoren an:

• Das biregionale Quorum: Global
• Das Quorum für eine einzelne Region in jeder Region (z. B. Sydney und Melbourne)

Bei einer Dienstunterbrechung wird in der Zeitachse ein orangefarbener Balken angezeigt. Wenn Sie den Mauszeiger darauf bewegen, werden die Start- und Endzeiten der Störung angezeigt.

Für ein schnelleres RTO empfehlen wir, die Zeitachse für den Quorum-Zustand in zwei Regionen zu beobachten oder eine Benachrichtigung dafür einzurichten. Dieser Messwert hilft Ihnen, im Falle regionaler Fehler selbstverwaltete Entscheidungen zum Failover zu treffen. Nachdem Sie ein Instanz-Failover ausgelöst haben, dauert es in der Regel weniger als eine Minute, bis es abgeschlossen ist.

Spanner unterstützt auch automatische, von Google verwaltete Failovers, die ab dem Zeitpunkt, an dem der Fehler zum ersten Mal erkannt wird, bis zu 45 Minuten dauern können. Die längere RTO ist auf das dienstweite Monitoring von Google zurückzuführen. Wir müssen zusätzliche Signale erfassen, um zu bestätigen, dass die gesamte Region betroffen ist, und um die Auswirkungen auf Regionsebene zu validieren. So wird auch sichergestellt, dass ein Failover zu einem insgesamt besseren Dienst für Nutzer in der Konfiguration führt.

Informationen zum manuellen Failover und Failback finden Sie unter Dual-Region-Quorum ändern.

Berücksichtigen Sie bei der Entscheidung für ein manuelles Failover und Failback Folgendes:

• Wenn alle drei Quoren fehlerfrei sind, müssen Sie nichts weiter tun.

• Wenn in einer der Regionen eine Störung angezeigt wird, liegt wahrscheinlich eine regionale Dienstunterbrechung vor. Dies kann dazu führen, dass die Verfügbarkeit der Datenbanken in Ihrem Quorum mit zwei Regionen abnimmt. Schreibvorgänge können auch fehlschlagen, weil kein Quorum erreicht werden kann und Transaktionen schließlich das Zeitlimit überschreiten. Mit dem Dashboard „Systemstatistiken“ können Sie Fehlerraten und Latenz in Ihrer Datenbank beobachten. Wenn die Fehlerraten oder die Latenz zunehmen, empfehlen wir, ein Failover durchzuführen. Das bedeutet, dass Sie das Dual-Region-Quorum von der Dual-Region in die Region ändern, die noch fehlerfrei ist. Nachdem die beeinträchtigte Region wieder fehlerfrei ist, müssen Sie ein Failback durchführen, um das biregionale Quorum von einer einzelnen Region in eine Dual-Region zu ändern. Google führt automatisch Failover und Failback durch, wenn ein regionaler Ausfall erkannt wird. Sie können auch manuell ein Failover durchführen, wenn Sie eine Störung feststellen. Wenn Sie einen manuellen Failover durchgeführt haben, müssen Sie jedoch daran denken, manuell ein Failback durchzuführen.

• Wenn das biregionale Quorum eine Unterbrechung anzeigt, obwohl beide einzelnen Regionen fehlerfrei sind, liegt ein Problem mit der Netzpartitionierung vor. Die beiden Regionen können nicht mehr miteinander kommunizieren. Daher wird für beide der Status „Fehlerfrei“ angezeigt, obwohl das Gesamtsystem nicht fehlerfrei ist. In diesem Fall empfehlen wir, ein Failover zur Standard-Leader-Region durchzuführen. Nachdem das Problem mit der Netzwerkpartition behoben wurde und das Quorum mit zwei Regionen wieder in Ordnung ist, müssen Sie manuell ein Failback durchführen.

Bei der Dual-Region-Konfiguration ist das Recovery Point Objective (RPO) null, da es bei einem regionalen Ausfall oder bei einem Problem mit der Netzwerkpartitionierung zu keinem Datenverlust kommt.

Informationen zum Prüfen des Modus (einzeln oder dual) Ihres Dual-Region-Quorums finden Sie unter Dual-Region-Quorum prüfen.

Best Practices für Failover und Failback

Best Practices für Failover und Failback:

• Führen Sie keinen Failover zu einer einzelnen Region durch, wenn keine regionalen Ausfälle oder Unterbrechungen auftreten. Durch das Failover auf eine einzelne Region steigt die Wahrscheinlichkeit, dass das Gesamtsystem nicht verfügbar ist, wenn diese einzelne Region ausfällt.
• Achten Sie bei der Auswahl der Failover-Region darauf, dass sie sich in der Nähe Ihrer Nutzer befindet. Wenn Sie eine falsche Region für den Failover auswählen, ist die Datenbank nicht verfügbar. Das lässt sich erst beheben, wenn die Region wieder online ist. Zur Überprüfung können Sie ein Bash-Skript verwenden, um den Zustand Ihrer einzelnen Region vor dem Failover zu prüfen.
• Wenn die fehlerhafte Region die standardmäßige führende Region ist, ändern Sie die standardmäßige führende Region nach dem Failover in die Failover-Region. Nachdem Sie bestätigt haben, dass beide Regionen wieder fehlerfrei sind, führen Sie ein Failback durch und ändern Sie die führende Region dann wieder in die ursprüngliche führende Region.
• Denken Sie daran, ein manuelles Failback durchzuführen, wenn Sie ein manuelles Failover ausgeführt haben.

Beschränkungen

Sie können keine benutzerdefinierte biregionale Instanzkonfiguration erstellen. Sie können einer biregionalen Instanzkonfiguration keine schreibgeschützten Replikate hinzufügen.

Multiregionale Konfigurationen

Bei regionalen Konfigurationen von Spanner werden Daten zwischen mehreren Zonen innerhalb einer Region repliziert. Eine regionale Konfiguration ist jedoch möglicherweise nicht optimal, wenn:

• Ihre Anwendung muss häufig Daten aus mehreren geografischen Standorten lesen, um beispielsweise Daten für Nutzer in Nordamerika und Asien bereitzustellen.
• Ihre Schreibvorgänge stammen von einem anderen Ort als Ihre Lesevorgänge, z. B. wenn Sie große Schreibarbeitslasten in Nordamerika und große Lese-Arbeitslasten in Europa haben.

Multiregionale Konfigurationen können:

• Schreibvorgänge aus mehreren Regionen bereitstellen
• Verfügbarkeit bei regionalen Ausfällen aufrechterhalten
• Bieten eine höhere Verfügbarkeit und SLAs als regionale Konfigurationen.

Bei multiregionalen Konfigurationen können die Daten der Datenbank in mehreren Zonen, die auf mehrere Regionen verteilt sind, repliziert werden – so wie in der Instanzkonfiguration festgelegt. Mithilfe dieser zusätzlichen Replikate können Sie Daten mit geringerer Latenz aus mehreren Standorten lesen, die sich in der Nähe oder innerhalb der Regionen der Konfiguration befinden.

Hieraus ergeben sich sowohl Vor- als auch Nachteile. In einer multiregionalen Konfiguration sind die für ein Quorum benötigten (nicht schreibgeschützten) Replikate auf mehr als eine Region verteilt. Es kann zu zusätzlicher Netzwerklatenz kommen, wenn diese Replikate miteinander kommunizieren, um ein Schreibquorum zu bilden. Für Lesevorgänge ist kein Quorum erforderlich. Das Ergebnis ist, dass Ihre Anwendung Lesevorgänge an mehr Orten schneller ausführen kann, was jedoch eine etwas höhere Schreiblatenz nach sich zieht. Weitere Informationen finden Sie unter Die Rolle von Replikaten beim Schreiben und Lesen.

Verfügbare Konfigurationen

Spanner bietet die folgenden multiregionalen Basisinstanzkonfigurationen:

Ein Kontinent

Name der Basiskonfiguration	Ressourcenstandort	Nicht schreibgeschützte Regionen	Schreibgeschützte Regionen	Zeugen-Region	Optionale Region
asia1	asia1	Tokio: asia-northeast1 L,2R Osaka: asia-northeast2 2R	–	Seoul: asia-northeast3	Schreibgeschützt: us-west1 1-OR us-east5 1-OR
asia2 A	asia2	Mumbai: asia-south1 L,2R Delhi: asia-south2 2R Singapur: asia-southeast1 1R	Keine	Keine
eur3	eur3	Belgien: europe-west1 L,2R Niederlande: europe-west4 2R	–	Finnland: europe-north1	Schreibgeschützt: us-central1 1-OR us-east4 1-OR
eur5	eur5	London: europe-west2 L,2R Belgien: europe-west1 2R	–	Niederlande: europe-west4	Schreibgeschützt: us-central1 1-OR us-east1 1-OR
eur6	eur6	Niederlande: europe-west4 L,2R Frankfurt: europe-west3 2R	–	Zürich: europe-west6	Nur Lesezugriff: us-east1 2-OR
eur7	eu (Europäische Union)	Mailand: europe-west8 L,2R Frankfurt: europe-west3 2R	Keine	Turin: europe-west12
nam3	nam3	Northern Virginia: us-east4 L,2R South Carolina: us-east1 2R	–	Iowa: us-central1	Schreibgeschützt: 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 South Carolina: us-east1 2R	Oregon: us-west1 1R Los Angeles: us-west2 1R	Oklahoma: us-central2
nam7	nam7	Iowa: us-central1 L,2R Northern Virginia: us-east4 2R	–	Oklahoma: us-central2	Schreibgeschützt: us-east1 2-OR us-south1 1-OR europe-west1 2-OR
nam8	nam8	Los Angeles: us-west2 L,2R Oregon: us-west1 2R	–	Salt Lake City: us-west3	Nur Lesezugriff: asia-southeast1 2-OR europe-west2 2-OR us-east5 1-OR
nam9	nam9	Northern Virginia: us-east4 L,2R Iowa: us-central1 2R	Oregon: us-west1 2R	South Carolina: us-east1
nam10	nam10	Iowa: us-central1 L,2R Salt Lake City: us-west3 2R	–	Oklahoma: us-central2
nam11	nam11	Iowa: us-central1 L,2R South Carolina: us-east1 2R	–	Oklahoma: us-central2	Schreibgeschützt: us-west1 1-OR
nam12	nam12	Iowa: us-central1 L,2R Northern Virginia: us-east4 2R	Oregon: us-west1 2R	Oklahoma: us-central2
nam13	nam13	Oklahoma: us-central2 L,2R Iowa: us-central1 2R	Keine	Salt Lake City: us-west3
nam14	nam14	Northern Virginia: us-east4 L,2R Montréal: northamerica-northeast1 2R	Keine	South Carolina: us-east1
nam15	nam15	Dallas: us-south1 L,2R Northern Virginia: us-east4 2R	Keine	Iowa: us-central1
nam16	us (USA)	Iowa: us-central1 L,2R Northern Virginia: us-east4 2R	Keine	Columbus: us-east5	Nur Lesezugriff: us-west2 2-OR

Drei Kontinente

Name der Basiskonfiguration	Ressourcenstandort	Nicht schreibgeschützte Regionen	Schreibgeschützte Regionen	Zeugen-Region	Optionale Region
nam-eur-asia1	nam-eur-asia1	Iowa: us-central1 L,2R Oklahoma: us-central2 2R	Belgien: europe-west1 2R Taiwan: asia-east1 2R	South Carolina: us-east1	Schreibgeschützt: us-west2 1-OR
nam-eur-asia3	nam-eur-asia3	Iowa: us-central1 L,2R South Carolina: us-east1 2R	Belgien: europe-west1 1R Niederlande: europe-west4 1R Taiwan: asia-east1 2R	Oklahoma: us-central2

• L: Standardmäßig führende Region. Weitere Informationen finden Sie unter Führende Region einer Datenbank ändern.

• 1R: Ein Replikat in der Region.

• 2R: zwei Replikate in der Region.

• 2RW+1W: zwei Replikate mit Lese-/Schreibzugriff und ein Zeugenreplikat in der Region.

• 1-OR: ein optionales Replikat. Sie können eine benutzerdefinierte regionale Instanzkonfiguration erstellen und ein optionales schreibgeschütztes Replikat hinzufügen. Weitere Informationen finden Sie unter Benutzerdefinierte Instanzkonfiguration erstellen.

• 2-OR: bis zu zwei optionale Replikate. Sie können eine benutzerdefinierte regionale Instanzkonfiguration erstellen und ein oder zwei optionale schreibgeschützte Replikate hinzufügen. Wir empfehlen, nach Möglichkeit zwei hinzuzufügen, um eine niedrige Leselatenz beizubehalten. Weitere Informationen finden Sie unter Benutzerdefinierte Instanzkonfiguration erstellen.

• A: Diese Instanzkonfiguration ist durch eine Zulassungsliste eingeschränkt. Wenden Sie sich an Ihren Technical Account Manager, um Zugriff zu erhalten.

Der Ressourcenstandort für eine multiregionale Instanzkonfiguration bestimmt die Garantie für die Notfallwiederherstellungszone für die Konfiguration. Sie definiert, wo inaktive Daten gespeichert werden.

Vorteile

Multiregionale Instanzen bieten folgende große Vorteile:

• Verfügbarkeit von 99,999%: Dies übersteigt die Verfügbarkeit von 99,99 %, die regionale Konfigurationen von Spanner bieten.

• Datenverteilung: Spanner repliziert Ihre Daten automatisch zwischen Regionen, in denen hohe Konsistenz garantiert wird. So können Ihre Daten dort gespeichert werden, wo sie verwendet werden, wodurch die Latenz verringert werden kann.

• Externe Konsistenz: Obwohl Spanner Daten in geografisch weit voneinander entfernten Standorten repliziert, können Sie Spanner wie eine auf nur einem Computer ausgeführten Datenbank verwenden. Für Transaktionen wird die Serialisierbarkeit garantiert. Außerdem gleicht die Reihenfolge der Transaktionen in der Datenbank der Reihenfolge, in der Clients feststellen, ob die Transaktionen festgeschrieben wurden. Durch externe Konsistenz wird dahingehend eine bessere Garantie geboten, als durch die Strong Consistency (hohe Konsistenz), welche von einigen anderen Produkten geboten wird. Weitere Informationen zu diesem Attribut erhalten Sie unter TrueTime und externe Konsistenz.

Replikation

Jede multiregionale Basiskonfiguration enthält zwei Regionen, die als nicht schreibgeschützte Regionen festgelegt sind, von denen jede zwei nicht schreibgeschützte Replikate enthält. Eine dieser Regionen mit Lese- / Schreibzugriff wird als standardmäßig führende Region festgelegt. Dies bedeutet, dass sie die Leader-Replikate Ihrer Datenbank enthält. Spanner platziert außerdem ein Zeugenreplikat in einer dritten Region, die als Zeugenregion bezeichnet wird.

Jedes Mal, wenn ein Client eine Mutation für Ihre Datenbank ausgibt, bildet sich ein Schreibquorum, das aus einem der Replikate aus der standardmäßig führenden Region und zwei beliebigen der zusätzlichen vier abstimmenden Replikate besteht. (Das Quorum könnte aus Replikaten aus zwei oder drei der Regionen Ihrer Konfiguration gebildet werden, abhängig davon, welche anderen Replikate an der Abstimmung teilnehmen.) Zusätzlich zu diesen fünf votierenden Replikaten enthalten einige multiregionale Basiskonfigurationen schreibgeschützte Replikate zum Verarbeiten von Lesevorgängen mit niedriger Latenz. Die Regionen mit schreibgeschützten Replikaten werden als schreibgeschützte Regionen bezeichnet.

Im Allgemeinen werden in einer multiregionalen Konfiguration die votierenden Regionen geografisch nah beieinander platziert, d .h., weniger als 1.609 km voneinander entfernt, damit ein Quorum mit niedriger Latenz für schnelle Schreibvorgänge gebildet werden kann (weitere Informationen). Dennoch sind die Regionen weit genug voneinander entfernt – in der Regel mindestens einige hundert Meilen (ein Vielfaches von 161 km) – damit koordinierte Ausfälle vermieden werden können. Wenn sich Ihre Clientanwendung in einer Region befindet, die nicht die Leader-Region ist, verwendet Spanner außerdem Leader-fähiges Routing, um Lese-/Schreibtransaktionen dynamisch weiterzuleiten und so die Latenz in Ihrer Datenbank zu verringern. Weitere Informationen finden Sie unter Leader-aware routing.

Sie können eine benutzerdefinierte multiregionale Instanzkonfiguration mit optionalen schreibgeschützten Replikaten erstellen. Benutzerdefinierte Replikate mit Lesezugriff, die Sie erstellen, können nicht in Schreibquoren enthalten sein. Sie können Standorte, die in der Spalte „Optionale Region“ aufgeführt sind, als optionale schreibgeschützte Replikate hinzufügen. Wenn der von Ihnen ausgewählte Standort für das schreibgeschützte Replikat nicht angezeigt wird, können Sie eine neue optionale Region für das schreibgeschützte Replikat anfordern. Weitere Informationen finden Sie unter Schreibgeschützte Replikate.

Best Practices für die Leistung von multiregionalen Konfigurationen

Beachten Sie die folgenden Best Practices, um eine optimale Leistung zu erzielen:

• Erstellen Sie ein Schema, das Hotspots und andere Leistungsprobleme verhindert.
• Zum Erzielen einer optimalen Schreiblatenz sollten Sie die Rechenressourcen für schreibintensive Arbeitslasten innerhalb oder in der Nähe der standardmäßig führenden Region platzieren.
• Zum Erzielen einer optimalen Leseleistung außerhalb der standardmäßig führenden Region sollten Sie als Schwellwert für die Veralterung mindestens 15 Sekunden einstellen.
• Platzieren Sie wichtige Compute-Ressourcen in mehreren Regionen, damit Sie vermeiden können, dass Arbeitslasten von einer einzigen Region abhängig sind. Eine gute Option ist, sie neben den beiden verschiedenen Regionen mit Lese-/Schreibzugriff zu platzieren, damit ein Ausfall einer Region nicht Ihre gesamte Anwendung beeinträchtigt.
• Stellen Sie genügend Rechenkapazität bereit, um die Auslastung von CPUs mit hoher Priorität unter 45 % in jeder Region zu halten.
• Informationen zum Durchsatz pro Spanner-Knoten finden Sie unter Leistung für multiregionale Konfigurationen.

Instanz verschieben

Sie können Ihre Spanner-Instanz aus einer beliebigen Instanzkonfiguration in eine andere Instanzkonfiguration verschieben, auch zwischen regionalen und multiregionalen Konfigurationen. Das Verschieben der Instanz führt nicht zu Ausfallzeiten und Spanner bietet während des Verschiebens weiterhin die üblichen Transaktionsgarantien, einschließlich strikter Konsistenz.

Weitere Informationen zum Verschieben von Spanner-Instanzen finden Sie unter Instanz verschieben.

Standardmäßig führende Region konfigurieren

Wenn Sie den Standort der standardmäßigen führenden Region Ihrer Datenbank ändern möchten, um die Anwendungs-Latenz zu verringern, können Sie die führende Region für jede Spanner-Instanz ändern, die eine Konfiguration mit zwei oder mehreren Regionen verwendet. Eine Anleitung zum Ändern des Standorts der führenden Region finden Sie unter Führende Region einer Datenbank ändern. Die einzigen Regionen, die als standardmäßig führende Region für Ihre Datenbank verwendet werden können, sind die nicht schreibgeschützten Regionen in Ihrer Konfiguration mit zwei Regionen oder mit mehreren Regionen.

Die führende Region ist für die Verarbeitung aller Schreibvorgänge in der Datenbank verantwortlich. Wenn der Großteil Ihres Traffics also aus einer geografischen Region stammt, können Sie ihn in diese Region verschieben, um die Latenz zu verringern. Das Aktualisieren der standardmäßig führenden Region ist kostengünstig und erfordert keine Datenverschiebungen. Es dauert einige Minuten, bis der neue Wert wirksam wird.

Das Ändern der führenden Standardregion ist eine Schemaänderung, für die ein lang andauernder Vorgang verwendet wird. Bei Bedarf können Sie den Status des Vorgangs mit langer Ausführungszeit abrufen.

Vor- und Nachteile von regionalen, biregionalen und multiregionalen Konfigurationen

Konfiguration	Verfügbarkeit	Latenz	Kosten	Datenlokalität
Regional	99,99 %	Geringere Schreiblatenzen innerhalb der Region	Geringere Kosten; siehe Preise	Aktiviert die geografische Datenverwaltung
Dual-Region	99,999 %	Geringere Leselatenzen für zwei geografische Regionen; geringfügig höhere Schreiblatenz	Höhere Kosten; siehe Preise	Daten werden auf zwei Regionen in einem Land verteilt.
Mehrere Regionen	99,999 %	Geringere Leselatenzen für mehrere geografische Regionen; eine geringe Erhöhung der Schreiblatenz.	Höhere Kosten; siehe Preise	Daten werden auf mehrere Regionen innerhalb der Konfiguration verteilt

Nächste Schritte

• Weitere Informationen zum Erstellen einer Spanner-Instanz
• Google Cloud Weitere Informationen zu Geografie und Regionen