Google Spanner简介 #

2012年 - Spanner论文发表
├── OSDI会议发表Spanner论文
├── 揭示TrueTime技术
└── 外部一致性实现

2017年 - Cloud Spanner正式发布
├── Google Cloud Platform托管服务
├── 面向企业用户
└── 99.999%可用性SLA

2020年 - PostgreSQL接口支持
├── 兼容PostgreSQL方言
├── 降低迁移成本
└── 扩大用户群体

2024年 - 持续创新
├── 变更流(Change Streams)
├── 图数据库功能
└── AI集成能力

TrueTime返回时间区间 [earliest, latest]
├── 真实时间一定在区间内
├── 区间大小取决于时钟同步精度
└── 通常在1-10毫秒之间

应用场景
├── 外部一致性事务
├── 快照隔离
├── 时间戳排序
└── 跨区域同步

事务T1在事务T2之前提交
    ↓
T1的提交时间戳 < T2的提交时间戳
    ↓
所有观察者看到相同的事务顺序

实例(Instance)
├── 计算资源配置
├── 节点数量
└── 区域配置

数据库(Database)
├── Schema定义
├── 数据存储
└── 表和索引

分片(Split)
├── 数据按主键范围分片
├── 自动负载均衡
└── 跨节点分布

需求
├── 强一致性
├── 高可用性
├── 全球部署
└── 合规要求

Spanner优势
├── ACID事务保证
├── 99.999%可用性
├── 跨区域部署
└── 时间戳审计

需求
├── 低延迟
├── 高并发
├── 全球玩家
└── 实时更新

Spanner优势
├── 就近区域访问
├── 自动扩展
├── 强一致性
└── 灵活Schema

需求
├── 库存一致性
├── 订单处理
├── 用户数据
└── 分析报表

Spanner优势
├── 分布式事务
├── 交错表优化
├── 二级索引
└── 变更流集成

需求
├── 海量数据写入
├── 时序数据
├── 实时查询
└── 全球设备

Spanner优势
├── 高吞吐写入
├── 时间戳索引
├── 分区查询
└── 多区域部署

区域配置(Regional)
├── 数据存储在单个区域
├── 读写延迟低
└── 成本相对较低

多区域配置(Multi-region)
├── 数据跨区域复制
├── 全球低延迟读取
└── 更高可用性

节点数量 = max(存储需求/1TB, CPU需求)

示例计算
├── 存储: 5TB数据 → 5个节点
├── CPU: 10000 QPS → 10个节点
└── 最终: max(5, 10) = 10个节点

表限制
├── 单表最大列数: 1024
├── 主键最大列数: 16
├── 单行最大大小: 10GB
└── 单列最大大小: 10GB

索引限制
├── 单表最大索引数: 200
├── 索引键最大大小: 8KB
└── 交错深度最大: 7层

事务大小
├── 单事务最大行数: 100,000
├── 单事务最大数据: 100MB
├── 事务超时: 10分钟
└── 并发事务: 受节点数限制

查询限制
├── 单查询返回行数: 无限制(流式)
├── 查询超时: 可配置
├── 并发查询: 受节点数限制
└── JOIN表数: 无明确限制

# 使用gcloud CLI创建实例
gcloud spanner instances create my-instance \
    --config=regional-us-central1 \
    --description="My Spanner Instance" \
    --nodes=1

# 创建数据库
gcloud spanner databases create my-database \
    --instance=my-instance

CREATE TABLE users (
    user_id INT64 NOT NULL,
    name STRING(100) NOT NULL,
    email STRING(100),
    created_at TIMESTAMP NOT NULL DEFAULT (CURRENT_TIMESTAMP())
) PRIMARY KEY (user_id);

INSERT INTO users (user_id, name, email)
VALUES (1, 'John Doe', 'john@example.com');

SELECT * FROM users WHERE user_id = 1;

适合Spanner
├── 需要全球部署
├── 需要强一致性
├── 需要水平扩展
├── 预算充足
└── 希望减少运维

不适合Spanner
├── 单区域小规模应用
├── 最终一致性可接受
├── 预算有限
├── 需要复杂存储过程
└── 特殊硬件需求