TiDB体系架构

本文分享自天翼云开发者社区《TiDB体系架构》，作者:x****n

如图所示，TiDB体系中三大组成部分：PD、TiDB Server、TiKV

1.PD：负责产生全局的TSO时间、控制Region在TIkv中的分布、产生全局事务ID、还有其他ID。

2.TiDB：没有数据落地，接收客户端sql语句，对sql语句进行解析和编译，最终形成执行计划。DDL语句和基于MVCC的老版本数据的回收，也是TiDB Server操作。

3.TiKV：数据以键值队存储在TiKV中，主要负责数据持久化、MVCC、Coprocessor、事务以及自身副本的高可用和强一致性（由Muti-raft实现）。

4.TiFlash：列式存储引擎，主要由扩展的raft共识算法与Tikv进行数据同步，实现负载均衡、强一致读取和实时更新，对于OLTP场景这样就实现了对分析型业务和事务型业务进行隔离，对既有oltp又有olap的是有利的。 

TiDB Server有六大功能：

1.处理客户端的连接

2.SQL语句的解析和编译

3.关系型数据与KV的转化

4.SQL语句的执行

5.在线DDL的执行

6.垃圾回收 

TiKV的五大功能：

1.Tikv最主要的功能就是负责数据的持久化。

2.TIkv内部是选择基于lsm-tree的Rocks DB引擎作为存储引擎，而Rocksdb通过Wal机制保证数据的不丢失。

3.分布式事务支持：Tidb数据库基于percolator事务模型的两阶段提交过程中，每个Tikv会单独分配存储锁的空间，叫CF lock（列簇），这样，配合Tidb server和PD全局TSO授时服务，就实现了去中心化的两阶段提交。支持乐观锁与悲观锁。在5.0之后，实现了两阶段提交中，第二阶段异步提交功能。在oltp中的高并发、小sql场景里，大大降低了写入延迟。

4.MVCC：实现并发控制、隔离级别、分布式事务、数据快速恢复的基础。历史数据会存储一段时间，最后由GC进行回收。

5.Coprocessor：数据的过滤、部分的聚合、求最大最小值等，这些被下推分布式存储节点，可以利用Tikv的cpu能力，多个tikv可以并行的进行计算，由于他们已经过滤了数据，相比不计算上传TiDB server要少，减少了网络的交互成本，TiDB Server的计算成本也相对减少。 

PD的五大功能：

1.整个集群TiKV的元数据存储

2.分配全局ID和事务ID

3.生成全局时间戳TSO

4.收集集群信息进行调度

5.提供TiDBit Dashboard服务 

TiFlash的四大功能：

1.列式存储提高分析查询效率

2.支持强一致性和实时性

3.业务隔离

4.智能选择

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