TiDB 是 PingCAP 公司基于 Google Spanner / F1 論文實(shí)現(xiàn)的開源分布式 NewSQL 數(shù)據(jù)庫。
https://github.com/pingcap/tidb
docker部署方案
特性
- SQL支持 （TiDB 是 MySQL 兼容的）
- 水平線性彈性擴(kuò)展
- 分布式事務(wù)
- 跨數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)強(qiáng)一致性保證
- 故障自恢復(fù)的高可用
TiDB 整體架構(gòu)
TiDB 集群主要分為三個(gè)組件：
TiDB Server
TiDB Server 負(fù)責(zé)接收 SQL 請(qǐng)求，處理 SQL 相關(guān)的邏輯，并通過 PD 找到存儲(chǔ)計(jì)算所需數(shù)據(jù)的 TiKV 地址，與 TiKV 交互獲取數(shù)據(jù)，最終返回結(jié)果。 TiDB Server 是無狀態(tài)的，其本身并不存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，只負(fù)責(zé)計(jì)算，可以無限水平擴(kuò)展，可以通過負(fù)載均衡組件（如LVS、HAProxy 或 F5）對(duì)外提供統(tǒng)一的接入地址。
PD Server
Placement Driver (簡稱 PD) 是整個(gè)集群的管理模塊，其主要工作有三個(gè)： 一是存儲(chǔ)集群的元信息（某個(gè) Key 存儲(chǔ)在哪個(gè) TiKV 節(jié)點(diǎn)）；二是對(duì) TiKV 集群進(jìn)行調(diào)度和負(fù)載均衡（如數(shù)據(jù)的遷移、Raft group leader 的遷移等）；三是分配全局唯一且遞增的事務(wù) ID。
PD 是一個(gè)集群，需要部署奇數(shù)個(gè)節(jié)點(diǎn)，一般線上推薦至少部署 3 個(gè)節(jié)點(diǎn)。
TiKV Server
TiKV Server 負(fù)責(zé)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，從外部看 TiKV 是一個(gè)分布式的提供事務(wù)的 Key-Value 存儲(chǔ)引擎。存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的基本單位是 Region，每個(gè) Region 負(fù)責(zé)存儲(chǔ)一個(gè) Key Range （從 StartKey 到 EndKey 的左閉右開區(qū)間）的數(shù)據(jù)，每個(gè) TiKV 節(jié)點(diǎn)會(huì)負(fù)責(zé)多個(gè) Region 。TiKV 使用 Raft 協(xié)議做復(fù)制，保持?jǐn)?shù)據(jù)的一致性和容災(zāi)。副本以 Region 為單位進(jìn)行管理，不同節(jié)點(diǎn)上的多個(gè) Region 構(gòu)成一個(gè) Raft Group，互為副本。數(shù)據(jù)在多個(gè) TiKV 之間的負(fù)載均衡由 PD 調(diào)度，這里也是以 Region 為單位進(jìn)行調(diào)度。
核心特性
水平擴(kuò)展
無限水平擴(kuò)展是 TiDB 的一大特點(diǎn)，這里說的水平擴(kuò)展包括兩方面：計(jì)算能力和存儲(chǔ)能力。TiDB Server 負(fù)責(zé)處理 SQL 請(qǐng)求，隨著業(yè)務(wù)的增長，可以簡單的添加 TiDB Server 節(jié)點(diǎn)，提高整體的處理能力，提供更高的吞吐。TiKV 負(fù)責(zé)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，隨著數(shù)據(jù)量的增長，可以部署更多的 TiKV Server 節(jié)點(diǎn)解決數(shù)據(jù) Scale 的問題。PD 會(huì)在 TiKV 節(jié)點(diǎn)之間以 Region 為單位做調(diào)度，將部分?jǐn)?shù)據(jù)遷移到新加的節(jié)點(diǎn)上。所以在業(yè)務(wù)的早期，可以只部署少量的服務(wù)實(shí)例（推薦至少部署 3 個(gè) TiKV， 3 個(gè) PD，2 個(gè) TiDB），隨著業(yè)務(wù)量的增長，按照需求添加 TiKV 或者 TiDB 實(shí)例
高可用
高可用是 TiDB 的另一大特點(diǎn)，TiDB/TiKV/PD 這三個(gè)組件都能容忍部分實(shí)例失效，不影響整個(gè)集群的可用性。下面分別說明這三個(gè)組件的可用性、單個(gè)實(shí)例失效后的后果以及如何恢復(fù)
- TiDB
TiDB 是無狀態(tài)的，推薦至少部署兩個(gè)實(shí)例，前端通過負(fù)載均衡組件對(duì)外提供服務(wù)。當(dāng)單個(gè)實(shí)例失效時(shí)，會(huì)影響正在這個(gè)實(shí)例上進(jìn)行的 Session，從應(yīng)用的角度看，會(huì)出現(xiàn)單次請(qǐng)求失敗的情況，重新連接后即可繼續(xù)獲得服務(wù)。單個(gè)實(shí)例失效后，可以重啟這個(gè)實(shí)例或者部署一個(gè)新的實(shí)例 - PD
PD 是一個(gè)集群，通過 Raft 協(xié)議保持?jǐn)?shù)據(jù)的一致性，單個(gè)實(shí)例失效時(shí)，如果這個(gè)實(shí)例不是 Raft 的 leader，那么服務(wù)完全不受影響；如果這個(gè)實(shí)例是 Raft 的 leader，會(huì)重新選出新的 Raft leader，自動(dòng)恢復(fù)服務(wù)。PD 在選舉的過程中無法對(duì)外提供服務(wù)，這個(gè)時(shí)間大約是3秒鐘。推薦至少部署三個(gè) PD 實(shí)例，單個(gè)實(shí)例失效后，重啟這個(gè)實(shí)例或者添加新的實(shí)例 - TiKV
TiKV 是一個(gè)集群，通過 Raft 協(xié)議保持?jǐn)?shù)據(jù)的一致性（副本數(shù)量可配置，默認(rèn)保存三副本），并通過 PD 做負(fù)載均衡調(diào)度。單個(gè)節(jié)點(diǎn)失效時(shí)，會(huì)影響這個(gè)節(jié)點(diǎn)上存儲(chǔ)的所有 Region。對(duì)于 Region 中的 Leader 結(jié)點(diǎn)，會(huì)中斷服務(wù)，等待重新選舉；對(duì)于 Region 中的 Follower 節(jié)點(diǎn)，不會(huì)影響服務(wù)。當(dāng)某個(gè) TiKV 節(jié)點(diǎn)失效，并且在一段時(shí)間內(nèi)（默認(rèn) 10 分鐘）無法恢復(fù)，PD 會(huì)將其上的數(shù)據(jù)遷移到其他的 TiKV 節(jié)點(diǎn)上
