如何進(jìn)行NewSQL數(shù)據(jù)庫TiDB的分析

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下面要介紹的是數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域的后起之秀——NewSQL-TiDB，由于TiDB更新發(fā)版速度較快，所以文章跟最新版本之間會(huì)有差異。

TiDB誕生背景

目前RDBMS的代表為Oracle、MySQL、PostgreSQL，傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫歷史比較久，在數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域也是“輩份”比較高的，其廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)。但是此類數(shù)據(jù)庫存在著一些問題，如自身容量的限制，RDBMS大多為本地存儲(chǔ)或共享存儲(chǔ)。隨著業(yè)務(wù)量不斷增加，容量漸漸成為瓶頸，此時(shí)DBA會(huì)通過多次的庫表sharding，以此來緩解容量問題。大量的分庫分表，不僅耗費(fèi)了大量人力，還使得業(yè)務(wù)訪問數(shù)據(jù)庫的路由邏輯變得復(fù)雜。除此之外，RDBMS伸縮性比較差，通常集群擴(kuò)容縮容成本較高，且不滿足分布式的事務(wù)。

NOSQL類數(shù)據(jù)庫的代表為Hbase、redis、MongoDB、Cassandra等，這類數(shù)據(jù)庫解決了 RDBMS伸縮性差的問題，集群容量擴(kuò)容變得方便很多，但是由于存儲(chǔ)方式為多個(gè)KV存儲(chǔ)，所以對(duì)SQL的兼容性就大打折扣。對(duì)于NoSQL類數(shù)據(jù)庫來說，只能滿足部分分布式事務(wù)的特點(diǎn)。

NewSQL領(lǐng)域的代表是Google的spanner和F1，其號(hào)稱可以實(shí)現(xiàn)全球數(shù)據(jù)中心容災(zāi)，且完全滿足分布式事務(wù)的ACID，但是只能在Google云上使用。

TiDB誕生在大背景下，也彌補(bǔ)了國內(nèi)在NewSQL領(lǐng)域中的空缺。TiDB自2015年5月寫下第一行代碼以來，至今已有3年有余，已發(fā)版幾十次，版本迭代十分迅速，目前最新版本是2.0.6，在GitLab上點(diǎn)贊數(shù)已超過14000。

TiDB整體架構(gòu)

TiDB中可以分為三類節(jié)點(diǎn)：PD Server、TiDB Server、TiKV Server。

PD Server負(fù)責(zé)存儲(chǔ)集群的元數(shù)據(jù)，對(duì)每個(gè)事物分配全局的事物ID，并負(fù)責(zé)對(duì)TiKV集群數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)度和負(fù)載均衡。

TiDB Server負(fù)責(zé)接收用戶的請(qǐng)求，并解析成執(zhí)行計(jì)劃，通過PD Server進(jìn)行數(shù)據(jù)尋址，然后與TiKV Server節(jié)點(diǎn)交互，進(jìn)行查詢。

TiKV Server負(fù)責(zé)存儲(chǔ)集群的數(shù)據(jù)。

Client提交任務(wù)的時(shí)候會(huì)通過LB層轉(zhuǎn)發(fā)，提交到TiDB Server集群中，PD Server會(huì)給每個(gè)事務(wù)分配一個(gè)全局事務(wù)ID，緊接著TiDB Server會(huì)將application解析成具體的執(zhí)行計(jì)劃，并向PD集群獲取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)地址，通過和TiKV Server節(jié)點(diǎn)交互，進(jìn)行查詢。