TIDB介绍

TiDB 是什么？

TiDB 是一个分布式 NewSQL 数据库。它支持水平弹性扩展、ACID 事务、标准 SQL、MySQL 语法和 MySQL 协议，具有数据强一致的高可用特性，是一个不仅适合 OLTP 场景还适合 OLAP 场景的混合数据库。

TiDB怎么来的？

著名的开源分布式缓存服务 Codis 的作者，PingCAP联合创始人& CTO ，资深 infrastructure 工程师的黄东旭，擅长分布式存储系统的设计与实现，开源狂热分子的技术大神级别人物。即使在互联网如此繁荣的今天，在数据库这片边界模糊且不确定地带，他还在努力寻找确定性的实践方向。

直到 2012 年底，他看到 Google 发布的两篇论文，如同棱镜般，折射出他自己内心微烁的光彩。这两篇论文描述了 Google 内部使用的一个海量关系型数据库 F1/Spanner ，解决了关系型数据库、弹性扩展以及全球分布的问题，并在生产中大规模使用。“如果这个能实现，对数据存储领域来说将是颠覆性的”，黄东旭为完美方案的出现而兴奋， PingCAP 的 TiDB 在此基础上诞生了。

TiDB架构

TiDB在整体架构基本是参考 Google Spanner 和 F1 的设计，上分两层为TiDB和TiKV。 TiDB 对应的是 Google F1， 是一层无状态的 SQL Layer ，兼容绝大多数 MySQL 语法，对外暴露 MySQL 网络协议，负责解析用户的 SQL 语句，生成分布式的 Query Plan，翻译成底层 Key Value 操作发送给 TiKV ， TiKV 是真正的存储数据的地方，对应的是 Google Spanner ，是一个分布式 Key Value 数据库，支持弹性水平扩展，自动的灾难恢复和故障转移（高可用），以及 ACID 跨行事务。值得一提的是 TiKV 并不像 HBase 或者 BigTable 那样依赖底层的分布式文件系统，在性能和灵活性上能更好，这个对于在线业务来说是非常重要。

TiKV Server：负责数据存储，是一个提供事务的分布式 Key-Value 存储引擎；
PD Server：负责管理调度，如数据和 TiKV 位置的路由信息维护、TiKV 数据均衡等；
TiDB Server：负责 SQL 逻辑，通过 PD 寻址到实际数据的 TiKV 位置，进行 SQL 操作。

TiDB的特性

1. 水平扩展：包括计算能力和存储能力。TiDB Server 负责处理 SQL 请求，随着业务的增长，可以简单的添加 TiDB Server 节点，提高整体的处理能力，提供更高的吞吐。TiKV 负责存储数据，随着数据量的增长，可以部署更多的 TiKV Server 节点解决数据 Scale 的问题。PD 会在 TiKV 节点之间以 Region 为单位做调度，将部分数据迁移到新加的节点上。
2. 高可用：TiDB/TiKV/PD 这三个组件都能容忍部分实例失效，不影响整个集群的可用性

TIDB的部署

1. 因 TiDB 和 PD 对磁盘 IO 要求不高，所以只需要普通磁盘即可。
2. TiKV 对磁盘 IO 要求较高。TiKV 硬盘大小建议不超过 500G，以防止硬盘损害时，数据恢复耗时过长。整个 TiDB 架构是面向未来、面向海量数据高并发场景，底层存储技术（如数据定位 seek）都是针对当前主流的 SSD 进行设计和优化的，不会对传统的 SATA/SAS 机械硬盘再进行优化。(参考凤凰网的部署方案)
3. 部署工具使用了 TiDB-Ansible。TiDB-Ansible 是 PingCap 基于 Ansible playbook 功能编写了一个集群部署工具叫 TiDB-Ansible。使用该工具可以快速部署一个完整的 TiDB 集群（包括 PD、TiDB、TiKV 和集群监控模块)

TIDB的监控方案

Pincap 团队给 TiDB 提供了一整套监控的方案，他们使用开源时序数据库 Prometheus 作为监控和性能指标信息存储方案，使用 Grafana 作为可视化组件进行展示。（参考今日头条的方案） 监控的原理：

1. 在 client 端程序中定制需要的 Metric

2. Push GateWay 来接收 Client Push 上来的数据，统一供 Prometheus 主服务器抓取。

3. AlertManager 用来实现报警机制，使用 Grafana 来进行展示

TiDB的成功案例

目前今日头条，摩拜单车、凤凰网、游族网络等公司采用了TIDB数据库。 
这些企业采用TIDB的主要原因包括：

1. 兼容mysql

2. 分布式存储，扩展能力强。

3. 支持OLTP

4. 可以直接利用TiSpark做实时分析。

5. 稳定的高可用性

6. 无阻塞在线DDL

采用TIDB的公司需求具有的共同点：

1. 拥有数亿以上记录的数据，希望在保持海量数据存储能力的前提下保留良好的OLTP性能和QPS性能

2. 希望数据库拥有实时计算的能力

整理自：

https://cloud.tencent.com/developer/news/206280

https://blog.csdn.net/songjianyue12345/article/details/79763022