【赵渝强老师】TiDB的体系架构

简介: TiDB是由PingCAP公司自主研发的开源分布式关系型数据库,支持HTAP(混合事务分析处理),具备弹性扩缩容、金融级高可用、实时分析等特性,兼容MySQL协议。其架构分为存储集群(行存TiKV与列存TiFlash)、调度集群(PD实例)和计算集群(TiDB实例)。相比传统单机数据库,TiDB优势显著:纯分布式设计、高扩展性、自动故障恢复、ACID事务支持及丰富的工具生态,适用于高可用与强一致要求的场景。

b1001.png

TiDB是PingCAP公司自主设计、研发的开源分布式关系型数据库,是一款同时支持在线事务处理与在线分析处理(Hybrid Transactional and Analytical Processing,HTAP)的融合型分布式数据库产品,具备水平扩容或者缩容、金融级高可用、实时HTAP、云原生的分布式数据库、兼容MySQL协议和MySQL生态等重要特性。目标是为用户提供一站式OLTP(Online Transactional Processing)、OLAP(Online Analytical Processing)、HTAP解决方案。TiDB适合高可用、强一致要求较高、数据规模较大等各种应用场景。


视频讲解如下:


在内核设计上,TiDB分布式数据库将整体架构拆分成了多个模块,各模块之间互相通信,组成完整的TiDB系统。对应的架构图如下:

image.png


通过使用TiKV存储引擎支持OLTP的应用场景,而通过使用TiFlash存储引擎支持OLAP的应用场景。在TiDB数据库分布式集群中主要包含三个子集群


1、存储集群:


该子集群负责数据的存储,其中又有行存引擎和列存引擎两种不同的存储方式:行存引擎指的是TiKV节点,它最终将数据存入底层的RocksDB中;列存引擎指的是TiFlash节点,它从TiKV节点中实时同步数据,这样的TiFlash节点也可以有多个。


2、调度集群:


调度集群中的每个节点叫做PD Instance,也叫做PD实例。存储集群会将数据存储位置等元信息存入调度集群中。


3、计算集群:


该子集群中可以包含多个TiDB Instance,即:TiDB实例。计算集群负责接收客户端发送的SQL语句,并访问PD集群获取数据存储位置和集群的时间戳TSO等信息,最终将SQL语句转换成Key-Value的键值操作,从而访问存储在存储集群中的数据。


与传统的单机数据库相比,TiDB具有以下优势:

  • 纯分布式架构,拥有良好的扩展性,支持弹性的扩缩容
  • 支持SQL,对外暴露MySQL的网络协议,并兼容大多数MySQL的语法,在大多数场景下可以直接替换MySQL
  • 默认支持高可用,在少数副本失效的情况下,数据库本身能够自动进行数据修复和故障转移,对业务透明
  • 支持ACID事务,对于一些有强一致需求的场景友好,例如:银行转账
  • 具有丰富的工具链生态,覆盖数据迁移、同步、备份等多种场景


相关文章
|
10月前
|
XML 存储 分布式计算
【赵渝强老师】史上最详细:Hadoop HDFS的体系架构
HDFS(Hadoop分布式文件系统)由三个核心组件构成:NameNode、DataNode和SecondaryNameNode。NameNode负责管理文件系统的命名空间和客户端请求,维护元数据文件fsimage和edits;DataNode存储实际的数据块,默认大小为128MB;SecondaryNameNode定期合并edits日志到fsimage中,但不作为NameNode的热备份。通过这些组件的协同工作,HDFS实现了高效、可靠的大规模数据存储与管理。
1251 70
|
8月前
|
存储 SQL 数据库
【赵渝强老师】OceanBase的部署架构
OceanBase数据库支持两种部署架构:无共享(Shared-Nothing,SN)模式和共享存储(Shared-Storage,SS)模式。SN模式下,各节点对等,具备高扩展性、可用性和性能,运行于普通PC服务器集群;SS模式采用存算分离架构,租户数据存储在共享对象存储上,本地缓存热点数据。两种模式均支持高可用与多副本一致性,适用于不同业务场景。
506 1
|
3月前
|
存储 NoSQL 前端开发
【赵渝强老师】MongoDB的分布式存储架构
MongoDB分片通过将数据分布到多台服务器,实现海量数据的高效存储与读写。其架构包含路由、配置服务器和分片服务器,支持水平扩展,结合复制集保障高可用性,适用于大规模生产环境。
367 1
|
8月前
|
存储 缓存 分布式数据库
【赵渝强老师】HBase的体系架构
HBase是一种基于BigTable思想的列式存储NoSQL数据库,适合数据分析与处理。其主从架构包含HBase HMaster、Region Server和ZooKeeper。HMaster负责Region分配及表管理;Region Server执行数据读写操作,并包含WAL预写日志、Block Cache读缓存和MemStore写缓存;ZooKeeper维护集群状态并协调分布式系统工作。通过视频讲解与架构图示,详细解析各组件功能与协作机制。
564 11
|
大数据
【赵渝强老师】大数据主从架构的单点故障
大数据体系架构中,核心组件采用主从架构,存在单点故障问题。为提高系统可用性,需实现高可用(HA)架构,通常借助ZooKeeper来实现。ZooKeeper提供配置维护、分布式同步等功能,确保集群稳定运行。下图展示了基于ZooKeeper的HDFS HA架构。
307 0
|
10月前
|
存储 SQL 并行计算
【赵渝强老师】达梦数据库MPP集群的架构
达梦数据库提供大规模并行处理(MPP)架构,以低成本实现高性能并行计算,满足海量数据存储和复杂查询需求。DM MPP采用完全对等无共享体系,消除主节点瓶颈,通过多节点并行执行提升性能。其执行流程包括主EP生成计划、分发任务、各EP并行处理及结果汇总返回。为确保高可用性,建议结合数据守护部署。
394 0
|
存储 缓存 NoSQL
【赵渝强老师】基于Redis的旁路缓存架构
本文介绍了引入缓存后的系统架构,通过缓存可以提升访问性能、降低网络拥堵、减轻服务负载和增强可扩展性。文中提供了相关图片和视频讲解,并讨论了数据库读写分离、分库分表等方法来减轻数据库压力。同时,文章也指出了缓存可能带来的复杂度增加、成本提高和数据一致性问题。
240 4
【赵渝强老师】基于Redis的旁路缓存架构
|
SQL 存储 数据库
【赵渝强老师】基于Flink的流批一体架构
本文介绍了Flink如何实现流批一体的系统架构,包括数据集成、数仓架构和数据湖的流批一体方案。Flink通过统一的开发规范和SQL支持,解决了传统架构中的多套技术栈、数据链路冗余和数据口径不一致等问题,提高了开发效率和数据一致性。
814 7
|
存储 Oracle NoSQL
【赵渝强老师】Oracle的体系架构
Oracle数据库的核心在于其体系架构,主要包括数据库与实例、存储结构、进程结构和内存结构。数据库由物理文件组成,实例则是内存和进程的组合。存储结构分为逻辑和物理两部分,进程结构涉及多个后台进程如SMON、PMON、DBWn等,内存结构则包含SGA和PGA。掌握这些知识有助于更好地管理和优化Oracle数据库。
447 7
|
Kubernetes API 调度
【赵渝强老师】Kubernetes的体系架构
本文介绍了Kubernetes的体系架构及其核心组件。Kubernetes采用主从分布式架构,由master主节点和多个node工作节点组成。master节点负责集群管理和调度,运行API Server、scheduler、controller-manager等服务组件;node节点运行kubelet、kube-proxy和Docker容器守护进程,负责实际业务应用的运行。文章还简要介绍了Kubernetes的附加组件及其作用。
237 5

热门文章

最新文章