Abo
  • Services:
Anzeige
Google verrät Details zum Bigtable-Nachfolger Spanner.
Google verrät Details zum Bigtable-Nachfolger Spanner. (Bild: Google)

Spanner: Googles globale Datenbank

Google verrät Details zum Bigtable-Nachfolger Spanner.
Google verrät Details zum Bigtable-Nachfolger Spanner. (Bild: Google)

Seit rund drei Jahren ist Spanner bei Google im Einsatz, in der vergangenen Woche veröffentlichte Google nun Details zu Spanner, das Google-Systeme wie Bigtable und Megastore ablösen soll. Dabei wird deutlich: Google ist seiner Konkurrenz einen Schritt voraus.

Mit Ansätzen wie Mapreduce und Bigtable hat Google die Art und Weise, wie große Datenmengen verarbeitet werden, maßgeblich beeinflusst. Mapreduce ist die Grundlage von Apache Hadoop, das heute von vielen Unternehmen eingesetzt wird, bei HBase wurde nach dem Vorbild von Bigtable entwickelt. Die Idee hinter Mapreduce und auch Bigtable hatte Google zuvor jeweils in Form von wissenschaftlichen Aufsätzen erläutert. Nun erläutert Google mit Spanner ein System, das bei Google Mapreduce und Bigtable ablöst und einige neue Ansätze enthält.

Anzeige

Google selbst setzt Spanner seit rund drei Jahren ein. Es ist die Grundlage für F1, der Datenbank hinter Googles Werbenetzwerk. Google hat dabei MySQL durch F1 ersetzt, denn F1 soll so ausfallsicher und skalierbar sein wie NoSQL-Datenbanken, dabei aber den Vorteil einer SQL-Datenbank bieten. Möglich macht dies Spanner.

Googles global verteilte Datenbank

Google beschreibt Spanner als global verteilte Datenbank, die skalierbar, multiversional und synchron repliziert wird. Dabei handle es sich um das erste System, das Daten im globalen Maßstab verteilt und dennoch aus externer Sicht konsistente, verteilte Transaktionen unterstützt. Dabei soll Spanner eine hohe Verfügbarkeit und minimale Latenzen beim Lesen und Schreiben von Daten bieten.

Der Schlüssel dazu sind Zeitstempel, partielles Locking und synchrone Replikation. Spanner basiert zwar auf Ideen aus Bigtable, ist aber ein deutlicher Schritt hin zu einem global verteilten relationalen Datenbankmanagementsystem. So soll Spanner das von Jeff Dean 2009 formulierte Ziel erreichen: ein System, das mehrere Exabyte (10^18 Byte) Daten in mehreren Billionen Verzeichnissen auf mehreren Millionen Maschinen in tausenden Rechenzentren und einem Namensraum auf der ganzen Welt verteilt.

Letztendlich soll Spanner so extern konsistente, globale Schreibtransaktionen mit synchroner Replikation, nicht blockierende Lesezugriffe auf Daten der Vergangenheit und lockfreie Nur-Lese-Transaktionen bieten. Die Daten werden dabei semirelational gespeichert, wobei kleine Schemaänderungen vorgenommen werden können, ohne dass dazu die gesamte Datenbank gesperrt werden muss. Die Abfrage erfolgt über ein SQL-ähnliches Interface, die Verteilung der Daten erledigt Spanner vollautomatisch, einschließlich Auto-Rebalancing. Die Kontrolle über die Datenreplikation und -verortung liegt aber bei der jeweiligen Applikation.

Wie Spanner funktioniert

Die große Neuerung an Spanner ist dessen Umgang mit Zeit. Sämtliche Einträge in der Datenbank werden mit einem Zeitstempel versehen, so dass Spanner jederzeit erkennen kann, welcher Eintrag neuer ist. Da dies aber über mehrere auf der ganzen Welt verteilte Rechenzentren funktionieren soll, muss das System aber damit umgehen können, dass die Zeit in den einzelnen Systemen voneinander abweicht.

Dazu setzt Google zum einen auf ein System aus GPS-Empfängern und Atomuhren in den Rechenzentren, um dafür zu sorgen, dass die Zeit überall möglichst synchron gehalten wird. Zum anderen führt Google aber einen Unsicherheitsfaktor ein, der die trotz GPS und Atomuhren auftretenden Zeitdifferenzen ausgleicht. Das sich daraus ergebende Zeitintervall nennt Google "TrueTime".

Truetime garantiert, dass eine Transaktion in dem angegebenen Intervall stattgefunden hat, ganz gleich, welches System in welchem Rechenzentrum an welchem Ort auf der Welt diese abgewickelt hat. Das Intervall wird ständig angepasst, wobei Spanner davon ausgeht, dass die Abweichung der Uhren in den einzelnen Systemen steigt, bis diese wieder mit einem Zeit-Master abgeglichen werden. Die angenommene Abweichung schwankt bei Google zwischen 1 und 7 ms. Sie liegt im Mittel bei 4 ms. Alle 30 Sekunden holt sich der Zeit-Deamon die aktuelle Zeit.

Lesende Zugriffe verwenden immer einen Zeitstempel: Entweder wird dieser explizit angegeben oder vom System automatisch zugewiesen. So kann sichergestellt werden, dass Antworten nur von einem replizierenden Server kommen, dessen Datenbestand aktuell genug ist.

Die Zeitstempel werden auch bei Schemaänderungen genutzt. Spanner verfügt dazu über eine spezielle Transaktion für atomare Schemaänderungen, die die Datenbank nicht blockieren. Einer solchen Schemaänderung wird ein in der Zukunft liegender Zeitstempel zugewiesen, ab dem dann alle Systeme das neue Schema nutzen.


eye home zur Startseite
Schattenwerk 25. Sep 2012

Gibts zu diesen Seiten Links? Würde mich persönlich mal interessieren!

Neuro-Chef 24. Sep 2012

Beides, wenn das Fenster im 1. Stock oder höher liegt ;-)

Neuro-Chef 24. Sep 2012

http://www.getdigital.de/images/produkte/t4/t4_sticker-trollface.jpg SCNR :D

Spaghetticode 24. Sep 2012

(k. T.)

BLi8819 24. Sep 2012

Wäre doch eine viel schönere Überschrift gewesen :-D :-D Aber guter Artikel. ;-)



Anzeige

Stellenmarkt
  1. Daimler AG, Stuttgart
  2. Karlsruher Institut für Technologie, Karlsruhe
  3. T-Systems International GmbH, Leinfelden-Echterdingen
  4. DATAGROUP Köln GmbH, Düsseldorf


Anzeige
Spiele-Angebote
  1. 24,96€
  2. 44,99€ (Vorbesteller-Preisgarantie)

Folgen Sie uns
       

Anzeige
Whitepaper
  1. Unternehmensweites Dokumenten- und Wissensmanagement


  1. Modulares Smartphone

    Lenovo bringt Moto Z mit Moto Z Play nach Deutschland

  2. Yoga Book

    Lenovos Convertible hat eine Tastatur und doch nicht

  3. Huawei Connect 2016

    Telekom will weltweit zu den größten Cloudanbietern gehören

  4. 20 Jahre Schutzfrist

    EU-Kommission plant das maximale Leistungsschutzrecht

  5. CCP Games

    Eve Online wird ein bisschen kostenlos

  6. Gear S3 im Hands on

    Samsungs neue runde Smartwatch soll drei Tage lang laufen

  7. Geleakte Zugangsdaten

    Der Dropbox-Hack im Jahr 2012 ist wirklich passiert

  8. Forerunner 35

    Garmin zeigt Schnickschnack-freie Sportuhr

  9. Nahverkehr

    Hamburg und Berlin kaufen gemeinsam saubere Busse

  10. Zertifizierungsstelle

    Wosign stellt unberechtigtes Zertifikat für Github aus



Haben wir etwas übersehen?

E-Mail an news@golem.de


Anzeige
Weltraumforschung: DFKI-Roboter soll auf dem Jupitermond Europa abtauchen
Weltraumforschung
DFKI-Roboter soll auf dem Jupitermond Europa abtauchen
  1. Softrobotik Oktopus-Roboter wird mit Gas angetrieben
  2. Warenzustellung Schweizer Post testet autonome Lieferroboter
  3. Lernroboter-Test Besser Technik lernen mit drei Freunden

OxygenOS vs. Cyanogenmod im Test: Ein Oneplus Three, zwei Systeme
OxygenOS vs. Cyanogenmod im Test
Ein Oneplus Three, zwei Systeme
  1. Android-Smartphone Update soll Software-Probleme beim Oneplus Three beseitigen
  2. Oneplus Three Update soll Speichermanagement verbessern
  3. Android-Smartphone Diskussionen um Speichermanagement beim Oneplus Three

Kritische Infrastrukturen: Wenn die USV Kryptowährungen schürft
Kritische Infrastrukturen
Wenn die USV Kryptowährungen schürft
  1. Ripper Geldautomaten-Malware gibt bis zu 40 Scheine aus
  2. Ransomware Trojaner Fantom gaukelt kritisches Windows-Update vor
  3. Livestreams Ein Schuss, ein Tor, ein Trojaner

  1. Re: Geilste Teile ever

    amagol | 03:16

  2. Re: Wer braucht die Telekom?

    GenXRoad | 03:16

  3. Re: Tolle Umweltsünde von Amazon

    amagol | 02:43

  4. Re: Ob die das durchstehen werden?

    Kastenbrot | 02:16

  5. Re: PC Specs: läuft erstaunlich gut

    Thegod | 02:11


  1. 22:19

  2. 20:31

  3. 19:10

  4. 18:55

  5. 18:16

  6. 18:00

  7. 17:59

  8. 17:13


  1. Themen
  2. A
  3. B
  4. C
  5. D
  6. E
  7. F
  8. G
  9. H
  10. I
  11. J
  12. K
  13. L
  14. M
  15. N
  16. O
  17. P
  18. Q
  19. R
  20. S
  21. T
  22. U
  23. V
  24. W
  25. X
  26. Y
  27. Z
  28. #
 
    •  / 
    Zum Artikel