TiDB的核心特性有哪些？

更新時間:2021年10月06日17時21分來源:傳智教育瀏覽次數(shù):

TiDB 具備如下眾多特性,其中兩大核心特性為：水平擴展與高可用。

1. 高度兼容 MySQL
大多數(shù)情況下，無需修改代碼即可從 MySQL 輕松遷移至 TiDB，分庫分表后的 MySQL 集群亦可通過 TiDB 工具進行實時遷移。
對于用戶使用的時候，可以透明地從MySQL切換到TiDB 中，只是“新MySQL”的后端是存儲“無限的”，不再受制于Local的磁盤容量。在運維使用時也可以將TiDB當(dāng)做一個從庫掛到MySQL主從架構(gòu)中。

2. 分布式事務(wù)
TiDB 100% 支持標(biāo)準(zhǔn)的 ACID 事務(wù)。

3. 一站式 HTAP 解決方案
HTAP: Hybrid Transactional/Analytical Processing
TiDB 作為典型的 OLTP 行存數(shù)據(jù)庫，同時兼具強大的 OLAP 性能，配合 TiSpark，可提供一站式 HTAP 解決方案，一份存儲同時處理 OLTP & OLAP，無需傳統(tǒng)繁瑣的 ETL 過程。

4. 云原生 SQL 數(shù)據(jù)庫
TiDB 是為云而設(shè)計的數(shù)據(jù)庫，支持公有云、私有云和混合云，配合 TiDB Operator 項目可實現(xiàn)自動化運維，使部署、配置和維護變得十分簡單。

5. 水平彈性擴展
通過簡單地增加新節(jié)點即可實現(xiàn) TiDB 的水平擴展，按需擴展吞吐或存儲，輕松應(yīng)對高并發(fā)、海量數(shù)據(jù)場景。

6. 真正金融級高可用
相比于傳統(tǒng)主從 (M-S) 復(fù)制方案，基于 Raft 的多數(shù)派選舉協(xié)議可以提供金融級的 100% 數(shù)據(jù)強一致性保證，且在不丟失大多數(shù)副本的前提下，可以實現(xiàn)故障的自動恢復(fù) (auto-failover)，無需人工介入。

水平擴展的特點：
無限水平擴展是 TiDB 的一大特點，這里說的水平擴展包括兩方面：計算能力(TiDB)和存儲能力(TiKV)。
TiDB Server 負責(zé)處理 SQL 請求，隨著業(yè)務(wù)的增長，可以簡單的添加 TiDB Server 節(jié)點，提高整體的處理能力，提供更高的吞吐。
TiKV 負責(zé)存儲數(shù)據(jù)，隨著數(shù)據(jù)量的增長，可以部署更多的 TiKV Server 節(jié)點解決數(shù)據(jù) Scale 的問題。
PD 會在 TiKV 節(jié)點之間以 Region 為單位做調(diào)度，將部分數(shù)據(jù)遷移到新加的節(jié)點上。
所以在業(yè)務(wù)的早期，可以只部署少量的服務(wù)實例（推薦至少部署 3 個 TiKV， 3 個 PD，2 個 TiDB），隨著業(yè)務(wù)量的增長，按照需求添加 TiKV 或者 TiDB 實例。

高可用特點：

高可用是 TiDB 的另一大特點，TiDB/TiKV/PD 這三個組件都能容忍部分實例失效，不影響整個集群的可用性。下面分別說明這三個組件的可用性、單個實例失效后的后果以及如何恢復(fù)。
1. TiDB
TiDB 是無狀態(tài)的，推薦至少部署兩個實例，前端通過負載均衡組件對外提供服務(wù)。當(dāng)單個實例失效時，會影響正在這個實例上進行的 Session，從應(yīng)用的角度看，會出現(xiàn)單次請求失敗的情況，重新連接后即可繼續(xù)獲得服務(wù)。單個實例失效后，可以重啟這個實例或者部署一個新的實例。

2. PD
PD 是一個集群，通過 Raft 協(xié)議保持數(shù)據(jù)的一致性，單個實例失效時，如果這個實例不是 Raft 的 leader，那么服務(wù)完全不受影響；如果這個實例是 Raft 的 leader，會重新選出新的 Raft leader，自動恢復(fù)服務(wù)。PD 在選舉的過程中無法對外提供服務(wù)，這個時間大約是3秒鐘。推薦至少部署三個 PD 實例，單個實例失效后，重啟這個實例或者添加新的實例。

3. TiKV
TiKV 是一個集群，通過 Raft 協(xié)議保持數(shù)據(jù)的一致性（副本數(shù)量可配置，默認保存三副本），并通過 PD 做負載均衡調(diào)度。單個節(jié)點失效時，會影響這個節(jié)點上存儲的所有 Region。對于 Region 中的 Leader 節(jié)點，會中斷服務(wù)，等待重新選舉；對于 Region 中的 Follower 節(jié)點，不會影響服務(wù)。當(dāng)某個 TiKV 節(jié)點失效，并且在一段時間內(nèi)（默認 30 分鐘）無法恢復(fù)，PD 會將其上的數(shù)據(jù)遷移到其他的 TiKV 節(jié)點上。

TiDB 存儲和計算能力

存儲能力-TiKV-LSM

TiKV Server通常是3+的，TiDB每份數(shù)據(jù)缺省為3副本，這一點與HDFS有些相似，但是通過Raft協(xié)議進行數(shù)據(jù)復(fù)制，TiKV Server上的數(shù)據(jù)的是以Region為單位進行，由PD Server集群進行統(tǒng)一調(diào)度，類似HBASE的Region調(diào)度。

TiKV集群存儲的數(shù)據(jù)格式是KV的，在TiDB中，并不是將數(shù)據(jù)直接存儲在 HDD/SSD中，而是通過RocksDB實現(xiàn)了TB級別的本地化存儲方案，著重提的一點是：RocksDB和HBASE一樣，都是通過 LSM樹作為存儲方案，避免了B+樹葉子節(jié)點膨脹帶來的大量隨機讀寫。從何提升了整體的吞吐量。

計算能力-TiDB Server
TiDB Server本身是無狀態(tài)的，意味著當(dāng)計算能力成為瓶頸的時候，可以直接擴容機器，對用戶是透明的。理論上TiDB Server的數(shù)量并沒有上限限制。

總結(jié)

TiDB作為新一代的NewSQL數(shù)據(jù)庫，在數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域已經(jīng)逐漸站穩(wěn)腳跟，結(jié)合了Etcd/MySQL/HDFS/HBase/Spark等技術(shù)的突出特點，隨著TiDB的大面積推廣，會逐漸弱化 OLTP/OLAP的界限，并簡化目前冗雜的ETL流程，引起新一輪的技術(shù)浪潮。
一言以蔽之，TiDB，前景可待，未來可期。

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