TiDB體系架構

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

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

1.PD：負責產(chǎn)生全局的TSO時(shí)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(méi)有數據落地，接收客戶(hù)端sql語(yǔ)句，對sql語(yǔ)句進(jìn)行解析和編譯，最終形成執行計劃。DDL語(yǔ)句和基于MVCC的老版本數據的回收，也是TiDB Server操作。

3.TiKV：數據以鍵值隊存儲在TiKV中，主要負責數據持久化、MVCC、Coprocessor、事務(wù)以及自身副本的高可用和強一致性（由Muti-raft實(shí)現）。

4.TiFlash：列式存儲引擎，主要由擴展的raft共識算法與Tikv進(jìn)行數據同步，實(shí)現負載均衡、強一致讀取和實(shí)時(shí)更新，對于OLTP場(chǎng)景這樣就實(shí)現了對分析型業(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(hù)端的連接

2.SQL語(yǔ)句的解析和編譯

3.關(guān)系型數據與KV的轉化

4.SQL語(yǔ)句的執行

5.在線(xiàn)DDL的執行

6.垃圾回收

TiKV的五大功能：

1.Tikv最主要的功能就是負責數據的持久化。

2.TIkv內部是選擇基于lsm-tree的Rocks DB引擎作為存儲引擎，而Rocksdb通過(guò)Wal機制保證數據的不丟失。

3.分布式事務(wù)支持：Tidb數據庫基于percolator事務(wù)模型的兩階段提交過(guò)程中，每個(gè)Tikv會(huì )單獨分配存儲鎖的空間，叫CF lock（列簇），這樣，配合Tidb server和PD全局TSO授時(shí)服務(wù)，就實(shí)現了去中心化的兩階段提交。支持樂(lè )觀(guān)鎖與悲觀(guān)鎖。在5.0之后，實(shí)現了兩階段提交中，第二階段異步提交功能。在oltp中的高并發(fā)、小sql場(chǎng)景里，大大降低了寫(xiě)入延遲。

4.MVCC：實(shí)現并發(fā)控制、隔離級別、分布式事務(wù)、數據快速恢復的基礎。歷史數據會(huì )存儲一段時(shí)間，最后由GC進(jìn)行回收。

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

PD的五大功能：

1.整個(gè)集群TiKV的元數據存儲

2.分配全局ID和事務(wù)ID

3.生成全局時(shí)間戳TSO

4.收集集群信息進(jìn)行調度

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(xún)效率

2.支持強一致性和實(shí)時(shí)性

3.業(yè)務(wù)隔離

4.智能選擇