AlloyDB Omni für Container – Übersicht

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AlloyDB Omni für Container ist ein herunterladbares Datenbanksoftwarepaket, das eine optimierte Version von AlloyDB for PostgreSQL für die Bereitstellung in einer eigenständigen Instanz in Ihrer Umgebung bietet. AlloyDB Omni verwendet zwar dieselben Kernkomponenten wie der vollständig verwaltete Dienst AlloyDB for PostgreSQL in Google Cloud, aber die Standardschnittstelle des Dateisystems, die von PostgreSQL verwendet wird, im Gegensatz zur cloudnativen Speicherebene von AlloyDB for PostgreSQL.

AlloyDB Omni für Container ist wie eine hochgradig optimierte, selbstverwaltende PostgreSQL-Datenbank, die die Leistungs- Google Cloud's- und KI-Funktionen von Google Cloud in Ihre lokale oder private Cloud-Infrastruktur bringt und Flexibilität und leistungsstarke Funktionen bietet, ohne dass eine vollständige Verpflichtung zur öffentlichen Cloud erforderlich ist.

Anwendungsfälle für AlloyDB Omni für Container

AlloyDB Omni für Container eignet sich am besten für die folgenden Anwendungsfälle:

  • Datenbank mit einer einzelnen Instanz: Sie benötigen nur eine Datenbank mit einer einzelnen Instanz. Sie benötigen keine Funktionen wie Hochverfügbarkeit und Notfallwiederherstellung.
  • Entwicklung und Tests: AlloyDB Omni für Container eignet sich gut für die Einrichtung von AlloyDB Omni auf Ihrem Laptop oder in einer Testumgebung, einschließlich Leistungstests.
  • Nicht-Kubernetes-Umgebungen: Wenn Ihre Infrastruktur kein Kubernetes verwendet oder die Komplexität eines Container-Orchestrators nicht erforderlich ist.
  • Offline-Vorgänge: Für Anwendungen, die auch dann funktionieren müssen, wenn sie nicht mit dem Internet verbunden sind.
  • Anforderungen an niedrige Latenz: Wenn Sie die Datenbank geografisch in der Nähe Ihrer Nutzer platzieren müssen, um die schnellstmöglichen Reaktionszeiten zu gewährleisten.

Wichtige Funktionen und Leistung

AlloyDB Omni bietet einen PostgreSQL-kompatiblen Datenbankserver. Es unterstützt AlloyDB AI und ermöglicht so die Erstellung von generativen KI-Anwendungen auf Unternehmensniveau mit Betriebsdaten und Integrationen in das Google Cloud KI-Ökosystem.

Die wichtigsten Autopilot-Funktionen von AlloyDB for PostgreSQL sind ebenfalls vorhanden, sodass AlloyDB Omni sich selbst verwalten und optimieren kann. Dazu gehört die automatische Arbeitsspeicherverwaltung, die den Arbeitsspeicherverbrauch kontinuierlich überwacht und optimiert und die Größe des gemeinsamen Puffer-Caches dynamisch an den Arbeitsspeicherdruck anpasst. Standardmäßig wird eine Obergrenze von 80% des Systemspeichers festgelegt und 10% für den gemeinsamen Puffer-Cache zugewiesen. Eine weitere Autopilot-Funktion ist die adaptive automatische Bereinigung, die Datenbankarbeitslasten analysiert und die Häufigkeit und Intensität der Bereinigung automatisch anpasst, um die Spitzenleistung ohne Beeinträchtigung aufrechtzuerhalten. Ein Indexberater analysiert außerdem häufig ausgeführte Abfragen und empfiehlt neue Indexe für eine verbesserte Abfrageleistung.

Zur Beschleunigung analytischer Abfragen bietet AlloyDB Omni eine spaltenbasierte Engine. Diese Engine speichert häufig abgefragte Daten in einem speicherinternen Spaltenformat, wodurch die Leistung für Business Intelligence, Berichte sowie Arbeitslasten von hybriden transaktionsorientierten und analytischen Verarbeitungen (HTAP) erheblich gesteigert wird. Unsere Leistungstests zeigen, dass transaktionsorientierte Arbeitslasten in AlloyDB Omni mehr als doppelt so schnell sind und analytische Abfragen bis zu 100-mal schneller als Standard-PostgreSQL.

Funktionsweise

AlloyDB Omni für Container wird in einem Docker-Container ausgeführt, den Sie in Ihrer eigenen Umgebung installieren, z. B. auf einem Linux-System mit SSD-Speicher und mindestens 8 GB Arbeitsspeicher pro CPU. Ihre Anwendungen stellen eine Verbindung zu AlloyDB Omni her und kommunizieren damit wie mit einem Standard-PostgreSQL-Datenbankserver. Die Nutzerzugriffssteuerung basiert auf PostgreSQL-Standards. Die Konfiguration des Datenbankverhaltens, von der Protokollierung bis zur spaltenbasierten Engine, wird über Datenbank-Flags verwaltet.

Die containerisierte Verteilung bietet Vorteile wie transparentes Abhängigkeitsmanagement, Portabilität zwischen Umgebungen, Sicherheitsisolation, Ressourcenverwaltung sowie nahtlose Patching- und Upgrade-Prozesse.

Architektur

AlloyDB Omni für Container umfasst PostgreSQL-Komponenten mit AlloyDB for PostgreSQL-Erweiterungen und dedizierten AlloyDB for PostgreSQL-Komponenten.

  • Datenbankmodul: Übersetzt Clientabfragen in ausführbare Pläne, sucht nach erforderlichen Daten, führt Filterung, Sortierung und Aggregation durch und gibt Ergebnisse zurück. Es zielt darauf ab, Abfragen mit minimalen Ressourcen zu beantworten, wobei gute Datenmodelle und Abfragedesigns im Vordergrund stehen.
  • Datenspeicher: Daten werden in Seiten mit fester Größe im zugrunde liegenden Dateisystem gespeichert. AlloyDB Omni prüft beim Zugriff auf Daten zuerst den Pufferpool. Wenn die Daten dort nicht gefunden werden, werden sie aus dem Dateisystem gelesen. Die Maximierung der Pufferpoolgröße ist entscheidend für die Leistung. AlloyDB Omni verwendet eine dynamische Arbeitsspeicherverwaltung, sodass der Pufferpool innerhalb der konfigurierten Grenzen dynamisch vergrößert und verkleinert werden kann. So ist keine manuelle Anpassung der Größe erforderlich.
  • Ressourcenverwaltung: Für die Abfrageverarbeitung sind CPU, Arbeitsspeicher, E/A, Netzwerk und Synchronisierungspunkte erforderlich. Die Überwachung der CPU-Auslastung (Ziel: ~70% im stabilen Zustand) und der IOPS ist wichtig, um Engpässe zu vermeiden. Wenn Sie die Anzahl der Lese- und Schreibvorgänge für den Speicher minimieren, indem Sie die Daten im Pufferpool maximieren, können Sie IOPS-Limits vermeiden.
  • KI/ML-Worker: In einer VM-Umgebung bietet der KI/ML-Hintergrund-Worker alle Funktionen, die zum Aufrufen von Vertex AI-Modellen direkt aus der Datenbank erforderlich sind. Er wird als Prozess omni ml worker ausgeführt.

Datensicherung und Wiederherstellung im Notfall

AlloyDB Omni für Container bietet ein System für kontinuierliche Sicherung und Wiederherstellung, mit dem ein neuer Datenbankcluster zu einem beliebigen Zeitpunkt innerhalb eines anpassbaren Aufbewahrungszeitraums erstellt werden kann. Es kann auch vollständige Sicherungen der Daten Ihres Datenbankclusters auf Anfrage oder nach Zeitplan erstellen und speichern, sodass eine Wiederherstellung in einem AlloyDB Omni-Cluster möglich ist.

Für die Notfallwiederherstellung kann die rechenzentrumsübergreifende Replikation durch Erstellen sekundärer Datenbankcluster in separaten Rechenzentren erreicht werden. AlloyDB Omni streamt Daten asynchron von einem primären zu sekundären Clustern. Ein sekundärer Cluster kann bei Bedarf zu einem primären Cluster hochgestuft werden.

Wenn Sie auf die vollständig verwalteten Funktionen für Skalierung, Sicherheit und Verfügbarkeit von AlloyDB for PostgreSQL umsteigen möchten, können Sie Ihre AlloyDB Omni-Daten in einen AlloyDB for PostgreSQL-Cluster migrieren.

Nächste Schritte