Definition Was ist Google Cloud Spanner?

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Google Cloud Spanner ist ein cloudbasierter Service für eine vollständig von Google verwaltete relationale Datenbank. Sie wird auf der Google Cloud Platform (GCP) produziert und ist horizontal skalierbar. Die Datenbank bietet SQL-Unterstützung, strikte Konsistenz und eine Verfügbarkeit von bis zu 99,999 Prozent. Der global verteilte Datenbankdienst steht für Google-Kunden seit 2017 öffentlich zur Verfügung und dient auch als Basis zahlreicher interner Services von Google.

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Google Cloud Spanner ist der Name eines von Google angebotenen cloudbasierten Datenbankservices einer relationalen Datenbank. Der Service nutzt die Infrastruktur der Google Cloud Platform (GCP) und wird von Google vollständig gemanagt. Google Cloud Spanner bietet als global verteilter Datenbankdienst strikte Transaktionskonsistenz bei einer Verfügbarkeit von bis 99,999 Prozent. Aufgrund der horizontalen Skalierbarkeit ist Cloud Spanner in einigen Aspekten auch mit NoSQL-Datenbanklösungen vergleichbar. Vorteile relationaler Datenbankstrukturen sind mit der unbegrenzten Skalierbarkeit von NoSQL-Datenbanken kombiniert. Rechen- und Speicherressourcen sind voneinander entkoppelt und dadurch separat skalierbar.

Google Cloud Spanner unterstützt SQL-Dialekte wie Google-Standard-SQL (auf ANSI 2011 basierende erweiterte SQL-Version) oder PostgreSQL. Zur Synchronisation von Transaktionen nutzt Cloud Spanner Google TrueTime, einen Cloud-Service für einen hochverfügbaren, verteilten Zeitgeber basierend auf Atomuhr- und GPS-Technologie. Seit 2017 ist der Cloud-Datenbankservice öffentlich für Kunden der Google Cloud verfügbar. Für zahlreiche interne Services von Google wird die Datenbankarchitektur von Cloud Spanner ebenfalls seit vielen Jahren verwendet. Seit 2022 ist mit Change Streams eine Lösung für Google Cloud Spanner verfügbar, mit der sich Änderungen einer Cloud-Spanner-Datenbank in Echtzeit nachverfolgen und streamen lassen.

Cloud Spanner steht in Konkurrenz mit anderen relationalen Cloud-Datenbankdiensten alternativer Anbieter wie Microsoft, Amazon, Oracle, IBM und anderer sowie mit auf Open-Source-Lösungen wie PostgreSQL oder MySQL basierenden Cloud-Datenbankservices. Aufgrund der horizontalen Skalierbarkeit ist Cloud Spanner auch als Alternative für NoSQL-Datenbanklösungen oder Multi-Modell-Datenbanken einsetzbar.

Das Preismodell von Google Cloud Spanner

Google Cloud Spanner hat ein abonnementbasiertes, nutzungsabhängiges Preismodell. Die Preise sind von folgenden Faktoren abhängig:

  • von der Rechenkapazität der Instanz (Anzahl der Knoten oder Verarbeitungseinheiten multipliziert mit dem Stundenpreis)
  • von dem von den Datenbanken genutzten Speicherplatz (durchschnittliche Datenmenge der Datenbanken über einen Zeitraum von einem Monat multipliziert mit dem Monatspreis)
  • von dem von den Datensicherungen genutzten Speicherplatz (durchschnittliche Datenmenge der Datensicherungen über einen Zeitraum von einem Monat multipliziert mit dem Monatspreis)
  • von der genutzten Netzwerkbandbreite für einige Arten von ausgehendem Netzwerkverkehr

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Die Features von Google Cloud Spanner

Google Cloud Spanner ist ein sehr performanter, mächtiger Cloud-Service einer relationalen Datenbank und mit zahlreichen Features ausgestattet. Im Folgenden ein kurzer Überblick über einige dieser Features:

Die Leistung des Datenbankservices wird durch eine automatische Fragmentierung der Daten hinsichtlich Abfragelast und Größe optimiert. Wartung und synchrone Replikation der Datenbank erfolgen automatisch. Die Konsistenz der Transaktionen ist zu jeder Zeit sichergestellt. Die Größe der Datenbanken ist ohne Ausfallzeit oder Neugestaltung der Infrastruktur einfach skalierbar. Als Datenbanksprache werden die SQL-Dialekte Google-Standard-SQL (auf ANSI 2011 basierende erweiterte SQL-Version) und PostgreSQL unterstützt. Föderierte Abfragen mit BigQuery sind in Echtzeit und ohne Daten zu verschieben oder zu kopieren möglich.

Zur Einhaltung der Datensicherheit bietet Google Cloud Spanner Verschlüsselung auf Datenebene und vom Kunden verwaltete Verschlüsselungsschlüssel. Für den Zugriff auf die Daten und die Steuerung des Services ist Cloud Spanner in das IAM (Identity and Access Management) von Google eingebunden. Die Wiederherstellung von Daten ist mikrosekundengenau möglich.

Sogenannte Spanner Change Streams erlauben das Nachverfolgen und Streamen von Änderungen einer Cloud-Spanner-Datenbank in Echtzeit. Die Change Streams lassen sich in zahlreiche weitere Google-Cloud-Services beispielsweise für Analysen, Event-Trigger oder Compliance-Anforderungen einbinden. Umfassender Support für Tools, Anwendungen, Frameworks und Programmiersprachen sowie Werkzeuge für das Monitoring und das Visualisieren von Statistiken runden das Feature-Set von Google Cloud Spanner ab.

Vorteile von Google Cloud Spanner

Google Cloud Spanner bietet als global verteilter Cloud-Service einer relationalen Datenbank unter anderem folgende Vorteile:

  • strikte Transaktionskonsistenz – ACID-konform
  • Verfügbarkeit von bis zu 99,999 Prozent
  • horizontal skalierbar
  • voll gemanagter Service – keine eigene Infrastruktur zu installieren, zu betreiben oder zu verwalten
  • mit Google-Standard-SQL und PostgreSQL kompatibel
  • über Regionen und Kontinente verteilt – automatische Replikation der Daten
  • automatische Fragmentierung von Abfragelast und Größe der Daten – Rechen- und Speicherressourcen entkoppelt
  • Daten mikrosekundengenau wiederherstellbar
  • nutzungsbasiertes Preismodell mit transparenten Kosten
  • für zahlreiche Anwendungsszenarien geeignet

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