TiDB 架构

TiDB架构

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对比传统的独立数据库，TiDB的优点是：

1. 分布式架构，可扩展性更强。
2. 与MySQL兼容，可使用SQL语法。且将应用程序迁移至TiDB不需要更改代码。
3. 当少数副本出现故障时，通过自动故障转移支持高可用，且该过程对应用透明。
4. 支持ACID事务，适用于需要强一致性的应用场景例如银行转账。
5. 提供一系列数据迁移工具便于数据的整合、迁移和备份。

架构图如下:

主要由TiDB Server、Placement Driver(PD) server和Storage Server三个部分组成。

TiDB Server

• TiDB服务器是一个无状态SQL层，它提供了MySql的相关接口。TiDB Server的主要工作是接收SQL请求，执行SQL解析和优化，并且最终生成一个分布式的可执行指令。
• TiDB Server是可水平扩展的，它通过一些负载均衡组件，例如LVS(Linux Virtual Server)，HAProxy、F5等，从而为外部提供统一的接口。
• TiDB Server用于SQL分析、计算、传输数据读取请求给TiKV节点(或者TiFlash 节点).
• 不存储数据。

Placement Driver(PD) Server

• PD是整个集群的元数据管理中心，是TiDB的大脑（司令部）
• 存储每个TiKV节点的元数据信息，存储整个TiDB集群的拓扑结构。
• 提供TiDB后台可视化管理系统。
• 为分布式事务分配事务ID。
• 通过TiKV节点实时上报的数据分布式状态，制定相关的数据调度指令并发送至特定的TiKV节点。
• 至少包含三个节点，且官方推荐其数量为奇数个。

Storage Server

TiKV Server

• 负责存储数据。
• 是一个分布式事务型的key-value存储引擎。
• Region是存储数据的基本单元，每个Region负责key的区间是[StartKey, EndKey)。
• 一个TiKV节点可以包含多个Region。
• TiDB在SQL层支持分布式事务的核心是：TiKV API提供了在(key, value)层的分布式事务支持，且默认情况下支持快照隔离级别的隔离。在处理SQL语句之后，TiDB Server会将生成的SQL 执行计划转换为对TiKV API的调用。因此，数据实际存储在TiKV中。
• TiKV中的数据是多副本的（默认三份），因此，TiKV具有高可用特性且支持自动容灾恢复。

TiFlash Server

它是Storage Server的一种特殊类型，以列式存储数据，主要用来加速数据分析过程。