TiDB體系架構

本文分享自天翼雲開發者社區《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：負責產生全局的TSO時間、控制Region在TIkv中的分佈、產生全局事務ID、還有其他ID。

2.TiDB：沒有數據落地，接收客戶端sql語句，對sql語句進行解析和編譯，最終形成執行計劃。DDL語句和基於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、事務以及自身副本的高可用和強一致性（由Muti-raft實現）。

4.TiFlash：列式存儲引擎，主要由擴展的raft共識演算法與Tikv進行數據同步，實現負載均衡、強一致讀取和實時更新，對於OLTP場景這樣就實現了對分析型業務和事務型業務進行隔離，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.關係型數據與KV的轉化

4.SQL語句的執行

5.線上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內部是選擇基於lsm-tree的Rocks DB引擎作為存儲引擎，而Rocksdb通過Wal機制保證數據的不丟失。

3.分散式事務支持：Tidb資料庫基於percolator事務模型的兩階段提交過程中，每個Tikv會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授時服務，就實現了去中心化的兩階段提交。支持樂觀鎖與悲觀鎖。在5.0之後，實現了兩階段提交中，第二階段非同步提交功能。在oltp中的高併發、小sql場景里，大大降低了寫入延遲。

4.MVCC：實現併發控制、隔離級別、分散式事務、數據快速恢復的基礎。歷史數據會存儲一段時間，最後由GC進行回收。

5.Coprocessor：數據的過濾、部分的聚合、求最大最小值等，這些被下推分散式存儲節點，可以利用Tikv的cpu能力，多個tikv可以並行的進行計算，由於他們已經過濾了數據，相比不計算上傳TiDB server要少，減少了網路的交互成本，TiDB Server的計算成本也相對減少。 

PD的五大功能：

1.整個集群TiKV的元數據存儲

2.分配全局ID和事務ID

3.生成全局時間戳TSO

4.收集集群信息進行調度

5.提供TiDBit Dashboard服務 

TiFlash的四大功能：

1.列式存儲提高分析查詢效率

2.支持強一致性和實時性

3.業務隔離

4.智能選擇