几张图带你了解TiDB架构演进

原创

TiDB社区干货传送门 2024-09-14 16:34:37 ©著作权

文章标签 tidb tiup https rocksdb tiflash 文章分类 Python 后端开发

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作者： ShawnYan

历时四个月，恭喜赵老师的《TiDB从0到1》系列文章顺利完结，小编再次梳理一遍文稿，并附注解分享给大家。

整体架构

从 TiDB 1.0 到 8.0，TiDB 的体系结构一直在不断演进。接下来让我们一起看看整体架构的变化。

TiDB v1

TiDB v1，主核心框架已定，TiDB 由 TiDB Server, TiKV Server, PD Server 三大核心组件构成。

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更多参考：星辰考古：TiDB v1.0 再回首

TiDB v2

TiDB v2，整体架构升级，引入 TiSpark，解决用户复杂的 OLAP 需求。

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更多参考：星辰考古：TiDB v2.x 回忆杀

TiDB v3

TiDB v3，整体架构“焕新”，初见 TiFlash。

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更多参考：星辰考古：TiDB v3.x 忆水木

TiDB v4

TiDB v4，TiFlash 重要程度提升，下图为 TiDB HTAP 形态架构。

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TiCDC 从 v4.0.6 起成为正式功能，可用于生产环境。

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图为 TiCDC 架构图

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图为 TiCDC 集群及节点内部组件的设计图

更多参考：星辰考古：TiDB v4.0 进化前夜

TiDB v6

从 TiDB 6.0.0 开始，版本的生命维护周期重大调整，TiDB 提供两个版本系列：

长期支持版本(LTS)约每六个月发布一次。
开发里程碑版本(DMR)约每两个月发布一次。

在 TiDB v6.1.0 LTS 的文档中，TiDB 整体架构图再次更新，去 TiSpark，正式迎来 TiFlash。

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目前，TiDB 已来到 v8 版本，整体架构趋于稳定，与 v6 相同。

VLDB 论文

在之前的文章中提及：

PingCAP 团队的论文《TiDB: A Raft-based HTAP Database》入选 VLDB 2020 ，成为业界第一篇 Real-time HTAP 分布式数据库工业实现的论文。

PingCAP 的目标是构建一个单一、实时事实来源的数据库，以便应用程序和其上的业务能够适应不确定性。在构建 TiDB 的过程中，其受益于 Raft 和 Spanner 等数据库和分布式系统研究。提出将 TiDB 作为混合事务和分析处理 (HTAP) 数据库，这是一种适用于 OLTP 和 OLAP 应用程序的“一刀切”解决方案。并将该方案以论文的形式回馈给学术界。

在今年刚闭幕的 VLDB 2024 会议中，TiDB 携两篇论文、一个 Demo Paper 亮相。

论文下载地址：https://asktug.com/t/topic/1031551

VLDB 是数据库领域的顶级国际会议，旨在为数据管理、可扩展数据科学、数据库研究者、供应商、从业者、应用开发者和用户提供交流平台。2024 年的 VLDB 会议涵盖了数据管理、数据库架构、图形数据管理、数据隐私与安全、数据挖掘、机器学习、人工智能和数据库系统研究等领域的问题——这些都是 21 世纪新兴应用的基本技术基石。

TiKV & RocksDB

RocksDB 是由 Facebook 基于 LevelDB 开发的一款提供键值存储与读写功能的 LSM-tree 架构引擎。用户写入的键值对会先写入磁盘上的 WAL (Write Ahead Log)，然后再写入内存中的跳表（SkipList，这部分结构又被称作 MemTable）。LSM-tree 引擎由于将用户的随机修改（插入）转化为了对 WAL 文件的顺序写，因此具有比 B 树类存储引擎更高的写吞吐。

RocksDB 作为 TiKV 的核心存储引擎，用于存储 Raft 日志以及用户数据。每个 TiKV 实例中有两个 RocksDB 实例，一个用于存储 Raft 日志（通常被称为 raftdb），另一个用于存储用户数据以及 MVCC 信息（通常被称为 kvdb）。

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