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部署作業設定

本文說明在虛擬機器 (VM) 或裸機伺服器上部署 Spanner Omni 的設定。本文說明使用 Spanner Omni CLI 時，用來定義 VM 部署拓撲和執行階段參數的 YAML 部署設定檔 (deployment.yaml) 結構和設定選項。

如要瞭解如何建立部署作業，請參閱下列其中一篇文章：

部署設定總覽

在 VM 或裸機伺服器上建立部署作業時，請將這個設定檔傳遞至 Spanner Omni CLI 中的 spanner deployment create 指令：

spanner deployment create --config-file=deployment.yaml

部署設定定義下列主要元素：

單一伺服器模式：最佳化模式，可將整個部署作業限制在單一伺服器上，以利開發和測試。
位置：伺服器所在的實體位置或雲端區域。
位置距離：位置配對之間的網路延遲。
區域：伺服器的邏輯分組，代表 Paxos 副本。
根伺服器：負責區域中繼資料和成員法定人數的專屬伺服器。
副本類型：各區域的角色 (讀寫、見證或唯讀)。
時鐘服務水準協議：TrueTime 同步處理參數，包括時鐘抖動和漂移率錯誤。
部署設定：全域設定，例如偏好的領導者位置和驗證安全設定。

設定檔結構

以下範例顯示部署作業設定檔的頂層結構：

# Deployment name
name: regional-deployment

# Restrict the entire deployment to a single server (optional, default: false)
single_server: false

# Physical or logical locations (regions)
location:
  - name: us-central1

# Network distances between locations (optional)
location_distance:
  - src: us-central1
    dest: us-east1
    latency_ms: 30

# Zones and root servers in the deployment
zone:
  - name: us-central1-a
    location: us-central1
    single_server: false
    replica_type: READ_WRITE
    root_server:
      - host: rootserver1.example.internal
        port_base: 15000

# Clock synchronization SLA parameters (optional)
clock_sla:
  jitter_in_s: 0.005
  rate_error_in_ppm: 200

# Deployment settings (optional)
deployment_settings:
  preferred_leader_location: us-central1
  security_settings:
    insecure_mode: true

頂層欄位

部署設定支援下列頂層欄位：

欄位	類型	說明
`name`	字串	部署作業的名稱，例如 `prod`、`staging` 或 `regional-deployment`。
`single_server`	布林值	選用。如果設為 `true`，表示整個部署作業是單一伺服器部署作業，因此只能限制在一個可用區和一個伺服器。使用 `single_server: true` 建立的部署作業無法在建立後新增區域或伺服器。如要在單一伺服器模式下執行 Spanner Omni，不需要手動建立這項設定，因為執行 `spanner start-single-server` 指令時，Spanner Omni 會自動產生設定。預設值為 `false`。
`location`	物件清單	部署作業中的實體或邏輯位置 (區域)。
`location_distance`	物件清單	選用。一對地點之間的網路延遲。
`zone`	物件清單	這是必要旗標，構成部署作業的可用區。您必須指定至少一個可用區。
`clock_sla`	物件	選用。軟體 TrueTime 的時鐘同步服務水準協議 (SLA) 參數。
`deployment_settings`	物件	選用。執行階段設定，用於設定偏好的領導者放置位置和安全驗證。

部署作業名稱

name 欄位會指定部署作業的使用者所選名稱。您可以使用任何可識別部署作業的字串，例如 prod、staging 或 regional-deployment。

單一伺服器模式

頂層 single_server 欄位指定整個部署作業為單一伺服器部署作業。如果設為 true，這項設定會將部署作業限制在一個可用區和一部伺服器，減少本機開發和測試環境的資源開銷。使用 single_server:true 建立的部署作業無法在建立後新增區域或伺服器。

如要在單一伺服器模式下執行 Spanner Omni，則不需要手動建立這項設定。執行 spanner start-single-server 指令時，Spanner Omni 會自動為您產生這項設定。詳情請參閱「選項 A：單一伺服器部署作業」。

頂層 single_server 欄位與區域層級 single_server 欄位不同：

頂層 single_server 欄位會套用至整個部署作業。
區域層級 single_server 欄位只適用於部署項目中的個別區域。詳情請參閱「單一伺服器區域」。

位置

位置代表機器所在的實體資料中心或雲端區域 (相當於 Google Cloud中的區域)。

您可以在 location 清單中定義位置：

location:
  - name: us-central1
  - name: europe-west2

地點名稱必須符合下列規定：

開頭須為英文字母，結尾則須為英文字母或數字。
只能包含英文字母、數字、底線 (_) 和連字號 (-)。
可選擇性加入網域前置字元，後方加上半形冒號 (例如 cloud.google.com:us-east1 或 onprem:datacenter1)。
無法使用預留名稱「default」。
部署作業中的名稱均不得重複。

與門市的距離

location_distance 清單會指定成對位置之間的網路延遲。Spanner Omni 會使用這項資訊，提升複製和查詢路徑的效率。

location_distance:
  - src: us-central1
    dest: europe-west2
    latency_ms: 105
  - src: europe-west2
    dest: us-central1
    latency_ms: 110

每個地點距離物件都包含下列欄位：

src：必填。來源位置的名稱。必須與 location 清單中定義的位置相符。
dest：必填。目的地位置的名稱。必須與已定義的位置相符，且不得與 src 相同。
latency_ms：網路延遲時間 (以毫秒為單位)。必須為非負整數。如果省略，Spanner Omni 會假設延遲時間可忽略不計 (低於毫秒)。

實體網路的網路延遲不一定對稱。如果您同時提供 (src, dest) 和 (dest, src)，Spanner Omni 會同時採用這兩項測量結果。如果只提供一個方向，Spanner Omni 會假設反向的延遲時間相同。

可用區

可用區是位置內一或多部伺服器的邏輯分組。就資料複製而言，每個可用區代表一個 Paxos 副本。部署作業至少須有一個區域。

zone:
  - name: us-central1-a
    location: us-central1
    single_server: false
    replica_type: READ_WRITE
    root_server:
      - host: rootserver1.example.internal
        port_base: 15000
      - host: rootserver2.example.internal
        port_base: 15000
      - host: rootserver3.example.internal
        port_base: 15000

每個區域物件都支援下列欄位：

欄位	類型	說明
`name`	字串	這是必要旗標，區域名稱。遵循與位置名稱相同的命名規則。部署作業中的名稱均不得重複。
`location`	字串	區域所在的地理位置名稱。必須與 `location` 清單中定義的位置相符。如果省略，Spanner Omni 會將區域指派給位置。`default`
`single_server`	布林值	選用。如果設為 `true`，表示這個區域只有單一伺服器 (只能有一個根伺服器，且沒有其他伺服器)。減少可用區內的中繼資料複製作業負荷。在多可用區部署中，您可以針對特定可用區 (例如不儲存使用者資料的 `WITNESS` 副本可用區) 將此值設為 `true`，其他可用區則有多部伺服器。預設值為 `false`。
`replica_type`	列舉字串	Paxos 仲裁中可用區的副本角色。支援的值為 `READ_WRITE`、`WITNESS` 和 `READ_ONLY`。預設值為 `READ_WRITE`。
`root_server`	物件清單	這是必要旗標，可用區中的根伺服器清單。

備用資源類型

Spanner Omni 支援三種可用區副本類型：

READ_WRITE：儲存使用者資料的完整副本、處理讀取要求，以及在 Paxos 仲裁中投票。讀寫副本有資格成為 Paxos 領導者，提議寫入作業。
WITNESS：在 Paxos 仲裁中投票，協助達成共識，但無法成為領導者。見證副本不會儲存使用者資料，也無法處理讀取要求。這有助於達成法定人數，且不會產生儲存空間負擔，也不會造成遠端完整副本的寫入延遲。
READ_ONLY：儲存從領導者非同步複製的使用者資料完整副本。唯讀副本無法成為領導者，也不會在 Paxos 仲裁中投票。這類副本會卸載讀寫副本的讀取流量。

設定副本類型時，請確認部署作業符合下列規則：

部署作業必須包含至少一個 READ_WRITE 區域。
READ_WRITE 區域的數量必須嚴格大於 WITNESS 區域的數量。

根伺服器

在 Spanner Omni 中，根伺服器有特殊職責。這些伺服器會儲存區域中繼資料，並管理區域中其他伺服器的成員資格。如果根伺服器仲裁無法使用，整個區域就會無法使用。

在 deployment.yaml 中設定根伺服器時，請注意下列規範：

每個區域的根伺服器數量必須是介於 1 到 9 之間的奇數 (含頭尾)，以確保一致性。如果伺服器數量為偶數，部署作業可能會失敗。設定區域時，請將伺服器指定為根伺服器。建議您使用一個可用區進行開發或測試，並使用三個可用區做為高可用性生產區域。
建立初始部署時，請只在 deployment.yaml 檔案中指定根伺服器。之後可以新增非根伺服器，擴充運算和儲存空間容量。

每個根伺服器物件都支援下列欄位：

host：必填。執行伺服器的電腦主機名稱或 IP 位址。
port_base：選填。伺服器的起始通訊埠號碼。預設值為 15000。這個通訊埠會成為用戶端連線的公開 gRPC 通訊埠。您必須在 [port_base + 1, port_base + 31] 範圍內預留連接埠 (例如 15001 到 15031)，供內部 Spanner Omni 程序使用。

單一伺服器區域

區域層級的 single_server 欄位指定個別區域只包含單一伺服器。單一伺服器區域只能有一個根伺服器，且之後無法新增其他伺服器。這項設定可減少在該可用區內複製可用區中繼資料的負擔。

與頂層 single_server 欄位不同，後者會指定整個部署作業是由單一伺服器組成，而區域層級的 single_server 欄位只適用於該特定區域。

在多可用區部署中，您可以將個別可用區設定為單一伺服器可用區，其他可用區則包含多部伺服器。舉例來說，假設部署作業有兩個 READ_WRITE 副本區域和一個 WITNESS 副本區域：

這兩個 READ_WRITE 區域包含多個伺服器 (single_server: false)，可提供高可用性，並擴充使用者資料的運算和儲存空間容量。
您可以根據 Paxos 投票量，將 WITNESS 區域設定為單一伺服器區域或多伺服器區域：
- 中小型工作負載：如果單一 VM 或伺服器有足夠容量處理部署作業的所有 Paxos 投票流量，請設定 single_server: true。由於見證副本只會投票，不會儲存使用者資料，因此使用單一伺服器可消除區域內中繼資料的複製負擔。
- 大規模部署：如果每個 READ_WRITE 區域的寫入處理量很高，或伺服器數量眾多 (例如數十或數百個節點)，單一伺服器可能會過載，導致 Paxos 共識失敗。設定 WITNESS 區域，並使用多個伺服器 (single_server: false) 分散投票工作負載。

如需設定範例，請參閱「使用見證副本進行多位置部署」。

時鐘服務水準協議

Spanner Omni 採用 TrueTime 軟體，提供外部一致性，不需要專用的 GPS 硬體或原子鐘。clock_sla 物件會定義部署作業中伺服器時鐘的預期同步界限：

clock_sla:
  jitter_in_s: 0.005
  rate_error_in_ppm: 200

clock_sla 設定包含下列欄位：

jitter_in_s：預期的時脈抖動上限 (以秒為單位)。必須為非負數浮點數 (>= 0)。
rate_error_in_ppm：時脈漂移率誤差上限，單位為百萬分率 (ppm)。值必須介於 0 至 10000 之間。

如要進一步瞭解時間同步，請參閱「TrueTime 和外部一致性」。