2022.01.23

Cloud Spanner vs Cloud SQL

Cloud SQL
Spanner

はじめまして。kyo2bay です。今日は Cloud Spanner と Cloud SQL についてご紹介します。

Google Cloud でリレーショナルデータベースのマネージドサービスを使いたいとき、候補になるプロダクトは Cloud Spanner（以降 Spanner）と Cloud SQL になるかと思います。しかし、両者の違いについて、

Spanner = Cloud SQL よりスケーラビリティはあるが、かなり高額なやつといった理解に留まっている方もいらっしゃるのではないでしょうか（私がそうでした！）。そこで今日は Spanner と Cloud SQL の違いについて、機能面での共通点／相違点、また料金面で差がどれくらいあるかを整理し、理解を深めたいと思います。

機能比較

Spanner も Cloud SQL もリレーショナルデータベースですので、基本的なRDBにある機能や、SQLは使用することができます。また、両者ともACID（原子性、一貫性、独立性、永続性）や OLTP (Online Transaction processing)機能を備えています。

それ以外の部分では機能、割当、ベストプラクティスなどで異なるところがあるので、表形式で以下に列挙します。

比較表

	Spanner	Cloud SQL
顧客管理の暗号鍵（CMEK）	OK	OK
SLO（稼働率）	-マルチリージョン: >= 99.999% -リージョン: >= 99.99%	->= 99.95%
レプリケーション	-読み書きレプリカ -読み取り専用レプリカ -ウィットネスレプリカ	-リードレプリカ
テーブル間の関係定義	インターリーブ、外部キー	外部キー
ストレージ上限	1ノードあたり2TB	最大 64 TB まで。マシンタイプによって異なる。

使用料金

Spanner の料金は主に、ノード数 + ストレージ量
Cloud SQL の料金は主に、インスタンス性能 + ストレージ量

で算出されます。

Spanner

ノード数
Spanner では Cloud SQL のようにノード（インスタンス）の性能を選択することはできないので、ノード数とリージョン構成（リージョン / マルチリージョン）のみによって料金が決定されます。東京 / アジアの場合は下の表になります。

リージョン構成	1 ノードあたりの料金/時間
asia-northeast1	$1.17
asia1	$3.90

ストレージ量
ストレージ料金はリージョン構成（リージョン / マルチリージョン）のみによって料金が決定されます。東京 / アジアの場合は下の表になります。

リージョン構成	料金（GB 単位/月）
asia-northeast1	$0.39
asia1	$0.65

Cloud SQL

インスタンス性能
インスタンスにかかる料金は、CPU数とメモリ容量で決定されます。東京の場合は下の表になります。なお、CPU を共有するマシンタイプ（db-f1-micro と db-g1-small）は Cloud SQL SLA の対象外となるので、本記事では扱いません。また、以降で記載している「HA」は「高可用性構成」の意味でリージョン内でデータの冗長性を確保するオプションです。

	料金 / 時間	HA料金 / 時間
vCPU	1 vCPU あたり $0.0537	1 vCPU あたり $0.1074
メモリ	$0.0091/GB	$0.0182/GB

この表だと実際の料金感覚が掴みづらいと思うので、上記をマシンタイプに置き換えて計算します。

マシンタイプ	vCPU数	メモリ	料金 / 時間
db-n1-standard-1	1	3.75	$0.087825
db-n1-standard-1	64	240	$5.6208

基本的にはやはり「Spanner の方が Cloud SQL より高額である」ということが言えそうです。しかし、上記はHAの料金でないにもかかわらず、db-n1-standard-64 相当のインスタンスの場合
$5.6208 > $1.17 (asia-northeast1 のSpanner 1ノード)

となることから、一概に Spanner の方が Cloud SQL より高くなるわけではない。つまり、「高性能な Cloud SQL インスタンスを利用する場合、Cloud SQL の方が Spanner より高額になる」ということが言えそうです。

ストレージ量
ストレージ料金はリージョン構成（リージョン / マルチリージョン）、SSD / HDD よって料金が決定されます(基本的にはSSDが推奨されています)。東京 / アジアの場合は下記。

SSD / HDD	料金（GB 単位/月）	HA料金（GB 単位/月）
SSD	$0.221	$0.442
HDD	$0.117	$0.234

SSD かつ HAの場合、
$0.442 ≅ $0.39 (Spanner の asia-northeast1)
となることから、availability を加味すれば「ストレージ料金に関しては Spanner と Cloud SQL に大きな差はない」と言えそうです。

どちらを選択するか

基本的には、

グローバル水平スケールが求められる → Spanner
大量データ(64TB以上)を扱う → Spanner
上記に当てはまらない → Cloud SQL

という選択でいいと思います。ですが、やはり Spanner を使用するのは料金面で不安があるといった場合には、まずは料金計算ツールで料金を予測し、予算アラートを設定することを推奨します。また別の方法としてはきめ細かなインスタンスのサイズ設定を利用するという方法もあります。こちらは 8/25 時点では公開プレビュー版となっていますが、従来 Spanner のノード容量指定が最低 1000 処理ユニット(PU)からだったものが、最低 100PU から 100 PUのバッチ単位で指定できるようになったことで、より低価格で Spanner を試せるようになったものです。