TiDB體系架構(gòu)

本文分享自天翼云開發(fā)者社區(qū)《TiDB體系架構(gòu)》，作者:x****n

如圖所示，TiDB體系中三大組成部分：PD、TiDB Server、TiKV

1.PD：負(fù)責(zé)產(chǎn)生全局的TSO時間、控制Region在TIkv中的分布、產(chǎn)生全局事務(wù)ID、還有其他ID。

2.TiDB：沒有數(shù)據(jù)落地，接收客戶端sql語句，對sql語句進(jìn)行解析和編譯，最終形成執(zhí)行計(jì)劃。DDL語句和基于MVCC的老版本數(shù)據(jù)的回收，也是TiDB Server操作。

3.TiKV：數(shù)據(jù)以鍵值隊(duì)存儲在TiKV中，主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)持久化、MVCC、Coprocessor、事務(wù)以及自身副本的高可用和強(qiáng)一致性（由Muti-raft實(shí)現(xiàn)）。

4.TiFlash：列式存儲引擎，主要由擴(kuò)展的raft共識算法與Tikv進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡、強(qiáng)一致讀取和實(shí)時更新，對于OLTP場景這樣就實(shí)現(xiàn)了對分析型業(yè)務(wù)和事務(wù)型業(yè)務(wù)進(jìn)行隔離，對既有oltp又有olap的是有利的。

TiDB Server有六大功能：

1.處理客戶端的連接

2.SQL語句的解析和編譯

3.關(guān)系型數(shù)據(jù)與KV的轉(zhuǎn)化

4.SQL語句的執(zhí)行

5.在線DDL的執(zhí)行

6.垃圾回收

TiKV的五大功能：

1.Tikv最主要的功能就是負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的持久化。

2.TIkv內(nèi)部是選擇基于lsm-tree的Rocks DB引擎作為存儲引擎，而Rocksdb通過Wal機(jī)制保證數(shù)據(jù)的不丟失。

3.分布式事務(wù)支持：Tidb數(shù)據(jù)庫基于percolator事務(wù)模型的兩階段提交過程中，每個Tikv會單獨(dú)分配存儲鎖的空間，叫CF lock（列簇），這樣，配合Tidb server和PD全局TSO授時服務(wù)，就實(shí)現(xiàn)了去中心化的兩階段提交。支持樂觀鎖與悲觀鎖。在5.0之后，實(shí)現(xiàn)了兩階段提交中，第二階段異步提交功能。在oltp中的高并發(fā)、小sql場景里，大大降低了寫入延遲。

4.MVCC：實(shí)現(xiàn)并發(fā)控制、隔離級別、分布式事務(wù)、數(shù)據(jù)快速恢復(fù)的基礎(chǔ)。歷史數(shù)據(jù)會存儲一段時間，最后由GC進(jìn)行回收。

5.Coprocessor：數(shù)據(jù)的過濾、部分的聚合、求最大最小值等，這些被下推分布式存儲節(jié)點(diǎn)，可以利用Tikv的cpu能力，多個tikv可以并行的進(jìn)行計(jì)算，由于他們已經(jīng)過濾了數(shù)據(jù)，相比不計(jì)算上傳TiDB server要少，減少了網(wǎng)絡(luò)的交互成本，TiDB Server的計(jì)算成本也相對減少。

PD的五大功能：

1.整個集群TiKV的元數(shù)據(jù)存儲

2.分配全局ID和事務(wù)ID

3.生成全局時間戳TSO

4.收集集群信息進(jìn)行調(diào)度

5.提供TiDBit Dashboard服務(wù)

TiFlash的四大功能：

1.列式存儲提高分析查詢效率

2.支持強(qiáng)一致性和實(shí)時性

3.業(yè)務(wù)隔離

4.智能選擇