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Datenbanken sind eine Schlüsselkomponente jedes Programms, egal ob es lokal oder in der Cloud gehostet wird.
Aufgrund des steigenden Bedarfs an Cloud-Hosting werden zunehmend cloudbasierte relationale Datenbanken benötigt, die Konsistenz, Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit bieten sowie Online-Bereitstellungen unterstützen.
Ein Beispiel für eine Cloud-basierte Datenbank ist Google Cloud Spanner.
Lassen Sie uns in diesem Artikel Google Cloud Spanner eingehend untersuchen, einschließlich aller seiner Funktionen, Anwendungsfälle, Preise und anderer Details.
Was ist Google Cloud-Spanner?
Ein relationales DBMS, das die NewSQL-Methodik anwendet, ist Google Cloud Spanner. Es gewährleistet die Einhaltung von ACID (Atomicity, Consistency, Isolation, and Durability) und ist besonders für OLTP (Online Transaction Processing) geeignet.
Es unterstützt weiterhin eine Scale-out-Architektur und ist sehr skalierbar, ähnlich wie NoSQL-Systeme. Mit einem Scale-out-Design ist es einfach, einem vorhandenen Cluster weitere Knoten hinzuzufügen, um die Datenspeicherung und -berechnung zu verteilen und Skalierbarkeit zu erreichen.
Die Vorteile von NoSQL und NewSQL werden beide von Google Cloud Spanner bereitgestellt.
TrueTime, Googles global synchronisierte Uhr, ist die Grundlage für die Konsistenz von Google Spanner. Google hat TrueTime entwickelt, eine weit verbreitete und hochverfügbare globale Uhr, auf die alle Google-Cloud-Dienste und -Server zugreifen können.
TrueTime stellt sicher, dass ein neu erstellter Zeitstempel, sagen wir T1, immer höher ist als jeder Zeitstempel T2, solange T2 vor T1 generiert wurde. Infolgedessen ist True-Time in der Lage, Zeitstempel zu erzeugen, die monoton wachsen, was bedeutet, dass sie über ihre gesamte Domäne hinweg ständig ansteigen.
Anwendungen können dies dann verwenden, um jeder ihrer Transaktionen unverwechselbare, ansteigende Zeitstempel zu geben. Jedes in Google Cloud Spanner veröffentlichte Datenelement erhält mithilfe von TrueTime einen Zeitstempel, und dieser Zeitstempel ist weltweit zuverlässig.
Dies bedeutet, dass jeder in Spanner gespeicherten Transaktion ein spezieller Zeitstempel zugeordnet ist, der den genauen Zeitpunkt aufzeichnet, zu dem Spanner die Transaktion verarbeitet hat.
Mit Hilfe dieser Zeitstempel kann Google Cloud Spanner von jedem Punkt der Welt aus zuverlässige Lesevorgänge anbieten, ohne Schreibvorgänge zu verhindern.
Darüber hinaus ist Google Cloud Spanner in der Lage, eine strenge Gleichzeitigkeitskontrolle für alle seine Transaktionen bereitzustellen.
Während Google Cloud Spanner möglicherweise alle Transaktionen an vielen Standorten durchgeführt (und/oder dupliziert) hat, scheinen sie für einen externen Benutzer alle sequentiell, eine nach der anderen, passiert zu sein. Mit anderen Worten, Google Cloud Spanner fungiert als einzelne Maschinendatenbank für externe Benutzer.
Eine globale Zeitstempelreihenfolge wird von Google Cloud Spanner bereitgestellt, die Transaktionen für nachfolgende Vorgänge und Abfragen verwenden können. Benutzer mussten sich zwischen schleppender Leistung + stärkeren Zusicherungen ODER großer Leistung + schwächeren Garantien in früheren Datenbanksystemen entscheiden.
Google Cloud Spanner kann jedoch robuste Zusicherungen, eine hohe Transaktionsintegrität und eine schnellere Leistung bieten. Entwickler sollten sich nur darum kümmern, sicherzustellen, dass jede ihrer Transaktionen und ihre Anwendungslogik gültig sind, anstatt sich über Konflikte oder Wettläufe zwischen ihren vielen Transaktionen Gedanken zu machen.
Eigenschaften
- Die meisten Apps lassen sich einfach erstellen, integrieren und testen.
- Sie kann als NewSQL-Datenbank charakterisiert werden, da sie sowohl NoSQL als auch SQL unterstützt und die Skalierbarkeits- und Leistungsprobleme herkömmlicher SQL-Datenbanken löst.
- Seine Präzision ist ziemlich groß, da es die Zeit mit Atomuhren und GPS-Technologien synchronisiert.
- Tabellenübergreifende Transaktionen werden unterstützt.
- Umfasst ausgefeilte Management- und Verwaltungsfunktionen, einschließlich Sicherung, Wiederherstellung, die Möglichkeit, SLA-Instanzen zu erstellen, und mehr.
- Bietet für lokale und multiregionale Instanzen eine Verfügbarkeit von 99.999 %.
- Horizontal skaliert reibungslos mit wenig Hindernis. Der Vorteil der horizontalen Skalierbarkeit besteht darin, dass sich die Leistung des Systems erheblich verbessert, wenn zusätzliche Server hinzugefügt werden.
- Um einen einzigen Datenlebenszyklus aufzubauen, bietet es Big-Data-Abfragen in Echtzeit.
- Basierend auf dem Anfragevolumen und der Datengröße werden Daten automatisch fragmentiert.
- Es wählt nicht automatisch einen sekundären Index aus, obwohl dieser unterstützt wird.
- Transparente Replikation wird für viele Setups und Regionen angeboten.
- bietet anspruchsvolle Analysen und Daten.
- Daten aus verschiedenen Anwendungen und Speichersysteme sind synchronisiert.
- Physikalische Abhängigkeiten zwischen Datenbanktabellen sind möglich.
- Für die fortlaufende Datenwiederherstellung bietet es Point-In-Time-Recovery (PITR). Darüber hinaus können Sie Daten bis auf Mikrosekundenebene abrufen.
- Kundenverwaltete Verschlüsselungsschlüssel (CMEK), IAM-Integration, Datenschichtverschlüsselung und andere Sicherheitsmaßnahmen auf Unternehmensebene sind enthalten.
Anwendungsszenarien
1. E-Commerce-Websites weltweit
Das Bestellen von Produkten, das Einziehen von Zahlungen und das Aktualisieren von Beständen sind alles transaktionale Systemfunktionen, die E-Commerce definieren. Auf vielen E-Commerce-Websites sind große nationale oder weltweite Fußabdrücke zu sehen.
Transaktionsdatenbanken global konsistent zu machen, hat mehrere Vorteile, darunter die Sicherstellung der Datenintegrität und die Minimierung des Bedarfs an kreativen Software-Engineering-Lösungen zur Behebung von Datenkonsistenzproblemen.
2. Verarbeitung von Analysen in Echtzeit
Zahlreiche hochmoderne Funktionen, die die analytische Verarbeitung erleichtern, sind in Google Cloud Spanner enthalten. Zu diesen Verbesserungen gehören unter anderem Dinge wie eine bessere Abfragegeschwindigkeit, das Partitionieren von Indizes und das Laden von Daten. Dies macht dieses RDBMS zu einer hervorragenden Option für ein weltweites analytisches Verarbeitungssystem, das vollständig cloudbasiert ist.
3. Notfallwiederherstellung (DR)
DR ist entscheidend, aber sehr schwierig umzusetzen, insbesondere wenn Sie sich an die empfohlene Praxis halten, weit entfernte DR-Standorte einzusetzen, um sich vor lokalen Katastrophen zu schützen. In Wirklichkeit erstellen viele IT-Unternehmen Backups und hoffen, dass sie diese nie benötigen.
Für DR bietet Spanner eine praktische Zukunftsroute. Durch die Replikation der Daten in einer Spanner-Datenbank an einem entfernten Ort wird eine Anwendung wiederhergestellt, ohne dass sie mit Daten von einem Sicherungsband neu erstellt werden muss.
Erstellen Sie neue Computerressourcen an einem anderen Standort und verbinden Sie sie mit dem Backup-Spanner-Datenbanksystem, falls der primäre Standort verfügbar wird. Aufgrund seiner Einfachheit ist DR jetzt für viel mehr IT-Abteilungen zugänglich.
4. Minimierung manueller Eingriffe bei gleichzeitiger Erhöhung der Reaktionszeit
Die Leistung einer typischen Datenbank nimmt ab, wenn die Anzahl der Benutzer die vorbestimmten Schwellenwerte erreicht. Es sind viele Schritte erforderlich, um die Leistung wiederherzustellen, einschließlich der Bewertung der Leistungsmessungen und der erforderlichen Skalierung der Datenbank.
Da es eine maximale Größe für einen Server gibt, ist die horizontale Skalierung schwierig, während die vertikale Skalierung einfach ist. Unter solchen Umständen kann Google Cloud Spanner eine praktische Wahl sein, da es die horizontale Skalierung mit wenig Eingriff verwaltet.
5. Spieldatenbank
Komplexe Datenbankstrukturen sind erforderlich, um Spielerleistung und -daten in Online-Spielen, insbesondere Multiplayer-Spielen, zu verfolgen. Angesichts der Tatsache, dass häufig Sharding erforderlich ist, haben viele Unternehmen Schwierigkeiten, zu wachsen und diese Komplexität zu bewältigen.
Da sich NoSQL-Datenbanken außerdem an Änderungen im zugrunde liegenden Datenmodell anpassen können, sind sie eine überlegene Option für Spiele. Redundanz ist auch eine entscheidende Komponente der Spielsoftware.
Da es all diese Eigenschaften unterstützt, Google Spanner ist eine geeignete Option für eine Spieledatenbank. Wir glauben, dass Sie durch die Demonstration dieser Anwendungsfälle sehen können, wie vielseitig Google Cloud Spanner ist, und feststellen können, ob es gut zu Ihrem Unternehmen passt.
6. Finanzdienstleistungen
Die regulatorischen Einschränkungen und Kundenerwartungen in diesem Sektor sind ein perfekter Sturm. Aufsichtsbehörden, Banken und Fintech-Unternehmen müssen kontinuierlich und perfekt kommunizieren.
Darüber hinaus müssen Hunderte Millionen Transaktionen von Programmen wie Zahlungs-Gateways und fehlerfrei verarbeitet werden Online-Banking während sie gleichzeitig komplexe Betrugsbekämpfungs- und Vergleichsverfahren durchlaufen.
Um diesen kontinuierlichen Datenfluss zu bewältigen, mussten in der Vergangenheit historische Datenbanken akribisch neu aufgebaut und instabile Individuallösungen verwendet werden. Der Sturm wird von Google Cloud Spanner problemlos bewältigt.
Einschränkung
Dennoch weist es bestimmte Einschränkungen auf, darunter die Unfähigkeit, Datenbankansichten zu handhaben, das Fehlen granularer Berechtigungs- oder Rolleneinstellungen und die Notwendigkeit einiger Problemumgehungen, um alle Knoten vollständig zu nutzen. Beachten Sie bei der Auswahl auch diese Einschränkungen.
AnzeigenPreise
Die Kosten für Spanner sind einfach und vorhersehbar. Sie werden nur für den Speicher bezahlt, den die Tabellen und sekundären Indizes Ihrer Datenbank verwenden (nicht vorab bereitgestellt), Backup-Speicher, die Menge des Netzwerkausgangs und die Rechenkapazität Ihrer Instanz (gemessen in einer Anzahl von Knoten oder Verarbeitungseinheiten).
Zusammenfassung
Google Spanner ist ein wirklich erstaunliches Produkt und ein hervorragendes Beispiel für die enorme technologische Leistungsfähigkeit von Google.
Wenn Google weiterhin solche bahnbrechenden Produkte herausbringt, wird es bald andere Cloud-Auch-Rans überflügeln und eine Position als Konkurrent einnehmen.
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