レイテンシーの内訳

このドキュメントでは、レイテンシーをメトリックに分解し、次の側面からユーザーの観点から分析します。

• 一般的なSQLレイヤー
• クエリの読み取り
• クエリを書く
• バッチクライアント
• TiKVスナップショット
• 非同期書き込み

これらの分析により、 TiDB SQLクエリ中の時間コストに関する詳細な情報が得られます。これは、TiDB のクリティカル パス診断のガイドです。また、第診断のユースケースセクションでは、実際の使用例でレイテンシーを分析する方法を紹介します。

このドキュメントの前にパフォーマンス分析とチューニング読んでおくことをお勧めします。レイテンシーをメトリックに分解する場合、特定の遅いクエリではなく、期間またはレイテンシーの平均値を計算することに注意してください。多くのメトリックは、期間またはレイテンシーの分布であるヒストグラムとして表示されます。平均レイテンシーを計算するには、次の合計とカウント カウンターを使用する必要があります。

avg = ${metric_name}_sum / ${metric_name}_count

このドキュメントで説明されているメトリックは、TiDB の Prometheus ダッシュボードから直接読み取ることができます。

一般的なSQLレイヤー

この一般的な SQLレイヤーのレイテンシーはTiDB の最上位レベルに存在し、すべての SQL クエリで共有されます。以下は、一般的な SQLレイヤー操作の時間コスト図です。

Diagram(
    NonTerminal("Token wait duration"),
    Choice(
        0,
        Comment("Prepared statement"),
        NonTerminal("Parse duration"),
    ),
    OneOrMore(
        Sequence(
        Choice(
            0,
            NonTerminal("Optimize prepared plan duration"),
            Sequence(
            Comment("Plan cache miss"),
            NonTerminal("Compile duration"),
            ),
        ),
        NonTerminal("TSO wait duration"),
        NonTerminal("Execution duration"),
        ),
        Comment("Retry"),
    ),
)

一般的な SQLレイヤーのレイテンシーはe2e durationメトリックとして観察でき、次のように計算されます。

e2e duration =
    tidb_server_get_token_duration_seconds +
    tidb_session_parse_duration_seconds +
    tidb_session_compile_duration_seconds +
    tidb_session_execute_duration_seconds{type="general"}

• tidb_server_get_token_duration_secondsトークン待機の期間を記録します。これは通常 1 ミリ秒未満であり、無視できるほど小さいです。
• tidb_session_parse_duration_seconds 、SQL クエリを抽象構文ツリー (AST) に解析する時間を記録します。これはPREPARE/EXECUTEステートメントでスキップできます。
• tidb_session_compile_duration_seconds AST を実行プランにコンパイルする時間を記録し、 SQL 準備済み実行プラン キャッシュでスキップできます。
• tidb_session_execute_duration_seconds{type="general"} 、すべての種類のユーザー クエリが混在する実行期間を記録します。パフォーマンスの問題やボトルネックを分析するには、これを細かい期間に分割する必要があります。

一般的に、OLTP (オンライン トランザクション処理) ワークロードは、いくつかの重要なコードを共有する読み取りクエリと書き込みクエリに分けられます。次のセクションでは、実行方法が異なるクエリの読み取りとクエリを書くのレイテンシーについて説明します。

クエリの読み取り

読み取りクエリにはプロセス フォームが 1 つだけあります。

ポイントゲット

以下はポイントゲットの操作の時間コスト図です。

Diagram(
    Choice(
        0,
        NonTerminal("Resolve TSO"),
        Comment("Read by clustered PK in auto-commit-txn mode or snapshot read"),
    ),
    Choice(
        0,
        NonTerminal("Read handle by index key"),
        Comment("Read by clustered PK, encode handle by key"),
    ),
    NonTerminal("Read value by handle"),
)

ポイント取得中、 tidb_session_execute_duration_seconds{type="general"}期間は次のように計算されます。

tidb_session_execute_duration_seconds{type="general"} =
    pd_client_cmd_handle_cmds_duration_seconds{type="wait"} +
    read handle duration +
    read value duration

pd_client_cmd_handle_cmds_duration_seconds{type="wait"} 、PD からTSO (タイムスタンプ オラクル)をフェッチする期間を記録します。クラスター化されたプライマリ インデックスを使用した自動コミット トランザクション モードで読み取る場合、またはスナップショットから読み取る場合、値は 0 になります。

read handle durationとread value duration次のように計算されます。

read handle duration = read value duration =
    tidb_tikvclient_txn_cmd_duration_seconds{type="get"} =
    send request duration =
    tidb_tikvclient_request_seconds{type="Get"} =
    tidb_tikvclient_batch_wait_duration +
    tidb_tikvclient_batch_send_latency +
    tikv_grpc_msg_duration_seconds{type="kv_get"} +
    tidb_tikvclient_rpc_net_latency_seconds{store="?"}

tidb_tikvclient_request_seconds{type="Get"}バッチ gRPC ラッパーを介して TiKV に直接送信される GET リクエストの期間を記録します。 tidb_tikvclient_batch_wait_duration 、 tidb_tikvclient_batch_send_latency 、 tidb_tikvclient_rpc_net_latency_seconds{store="?"}などの先行するバッチ クライアント期間の詳細については、 バッチクライアントセクションを参照してください。

tikv_grpc_msg_duration_seconds{type="kv_get"}期間は次のように計算されます。

tikv_grpc_msg_duration_seconds{type="kv_get"} =
    tikv_storage_engine_async_request_duration_seconds{type="snapshot"} +
    tikv_engine_seek_micro_seconds{type="seek_average"} +
    read value duration +
    read value duration(non-short value)

この時点で、リクエストは TiKV にあります。TiKV は、1 回のシークと 1 回または 2 回の読み取りアクションでリクエストを取得します (短い値は書き込みカラムファミリーにエンコードされており、一度読み取れば十分です)。TiKV は、読み取りリクエストを処理する前にスナップショットを取得します。TiKV スナップショットの期間の詳細については、セクションTiKVスナップショットを参照してください。

read value duration(from disk)は次のように計算されます。

read value duration(from disk) =
    sum(rate(tikv_storage_rocksdb_perf{metric="block_read_time",req="get/batch_get_command"})) / sum(rate(tikv_storage_rocksdb_perf{metric="block_read_count",req="get/batch_get_command"}))

TiKV はstorageエンジンとして RocksDB を使用します。必要な値がブロックキャッシュにない場合、TiKV はディスクから値をロードする必要があります。 tikv_storage_rocksdb_perfの場合、取得要求はgetまたはbatch_get_commandいずれかになります。

一括ポイント取得

以下は、バッチ ポイント取得操作の時間コスト図です。

Diagram(
  NonTerminal("Resolve TSO"),
  Choice(
    0,
    NonTerminal("Read all handles by index keys"),
    Comment("Read by clustered PK, encode handle by keys"),
  ),
  NonTerminal("Read values by handles"),
)

バッチポイント取得中、 tidb_session_execute_duration_seconds{type="general"}次のように計算されます。

tidb_session_execute_duration_seconds{type="general"} =
    pd_client_cmd_handle_cmds_duration_seconds{type="wait"} +
    read handles duration +
    read values duration

バッチ ポイント取得のプロセスは、バッチ ポイント取得が複数の値を同時に読み取る点を除いて、 ポイントゲットとほぼ同じです。

read handles durationとread values duration次のように計算されます。

read handles duration = read values duration =
    tidb_tikvclient_txn_cmd_duration_seconds{type="batch_get"} =
    send request duration =
    tidb_tikvclient_request_seconds{type="BatchGet"} =
    tidb_tikvclient_batch_wait_duration(transaction) +
    tidb_tikvclient_batch_send_latency(transaction) +
    tikv_grpc_msg_duration_seconds{type="kv_batch_get"} +
    tidb_tikvclient_rpc_net_latency_seconds{store="?"}(transaction)

tidb_tikvclient_batch_wait_duration(transaction) 、 tidb_tikvclient_batch_send_latency(transaction) 、 tidb_tikvclient_rpc_net_latency_seconds{store="?"}(transaction)などの前述のバッチ クライアント期間の詳細については、 バッチクライアントセクションを参照してください。

tikv_grpc_msg_duration_seconds{type="kv_batch_get"}期間は次のように計算されます。

tikv_grpc_msg_duration_seconds{type="kv_batch_get"} =
    tikv_storage_engine_async_request_duration_seconds{type="snapshot"} +
    n * (
        tikv_engine_seek_micro_seconds{type="seek_max"} +
        read value duration +
        read value duration(non-short value)
    )

read value duration(from disk) =
    sum(rate(tikv_storage_rocksdb_perf{metric="block_read_time",req="batch_get"})) / sum(rate(tikv_storage_rocksdb_perf{metric="block_read_count",req="batch_get"}))

スナップショットを取得した後、TiKV は同じスナップショットから複数の値を読み取ります。読み取り時間はポイントゲットと同じです。TiKV がディスクからデータをロードする場合、平均時間はtikv_storage_rocksdb_perfとreq="batch_get"で計算できます。

テーブルスキャンとインデックススキャン

以下は、テーブル スキャンとインデックス スキャン操作の時間コスト図です。

Diagram(
    Stack(
        NonTerminal("Resolve TSO"),
        NonTerminal("Load region cache for related table/index ranges"),
        OneOrMore(
            NonTerminal("Wait for result"),
            Comment("Next loop: drain the result"),
        ),
    ),
)

テーブル スキャンおよびインデックス スキャン中、 tidb_session_execute_duration_seconds{type="general"}期間は次のように計算されます。

tidb_session_execute_duration_seconds{type="general"} =
    pd_client_cmd_handle_cmds_duration_seconds{type="wait"} +
    req_per_copr * (
        tidb_distsql_handle_query_duration_seconds{sql_type="general"}
    )
    tidb_distsql_handle_query_duration_seconds{sql_type="general"} <= send request duration

テーブルスキャンとインデックススキャンは同じように処理されます。 req_per_coprは分散タスク数です。コプロセッサの実行とクライアントへのデータ応答は別のスレッドにあるため、待機時間はtidb_distsql_handle_query_duration_seconds{sql_type="general"}となり、 send request durationよりも短くなります。

send request durationとreq_per_copr次のように計算されます。

send request duration =
    tidb_tikvclient_batch_wait_duration +
    tidb_tikvclient_batch_send_latency +
    tikv_grpc_msg_duration_seconds{type="coprocessor"} +
    tidb_tikvclient_rpc_net_latency_seconds{store="?"}

tikv_grpc_msg_duration_seconds{type="coprocessor"} =
    tikv_coprocessor_request_wait_seconds{type="snapshot"} +
    tikv_coprocessor_request_wait_seconds{type="schedule"} +
    tikv_coprocessor_request_handler_build_seconds{type="index/select"} +
    tikv_coprocessor_request_handle_seconds{type="index/select"}

req_per_copr = rate(tidb_distsql_handle_query_duration_seconds_count) / rate(tidb_distsql_scan_keys_partial_num_count)

TiKV では、テーブルスキャンタイプはselect 、インデックススキャンタイプはindexです。 selectとindexタイプの所要時間の詳細は同じです。

インデックス検索

以下は、インデックス検索操作の時間コスト図です。

Diagram(
    Stack(
        NonTerminal("Resolve TSO"),
        NonTerminal("Load region cache for related index ranges"),
        OneOrMore(
            Sequence(
                NonTerminal("Wait for index scan result"),
                NonTerminal("Wait for table scan result"),
            ),
        Comment("Next loop: drain the result"),
        ),
    ),
)

インデックス検索中、 tidb_session_execute_duration_seconds{type="general"}期間は次のように計算されます。

tidb_session_execute_duration_seconds{type="general"} =
    pd_client_cmd_handle_cmds_duration_seconds{type="wait"} +
    req_per_copr * (
        tidb_distsql_handle_query_duration_seconds{sql_type="general"}
    ) +
    req_per_copr * (
        tidb_distsql_handle_query_duration_seconds{sql_type="general"}
    )

req_per_copr = rate(tidb_distsql_handle_query_duration_seconds_count) / rate(tidb_distsql_scan_keys_partial_num_count)

インデックス ルックアップは、パイプラインで処理されるインデックス スキャンとテーブル スキャンを組み合わせたものです。

クエリを書く

書き込みクエリは読み取りクエリよりもはるかに複雑です。書き込みクエリにはいくつかのバリエーションがあります。以下は、書き込みクエリ操作の時間コスト図です。

Diagram(
    NonTerminal("Execute write query"),
    Choice(
        0,
        NonTerminal("Pessimistic lock keys"),
        Comment("bypass in optimistic transaction"),
    ),
    Choice(
        0,
        NonTerminal("Auto Commit Transaction"),
        Comment("bypass in non-auto-commit or explicit transaction"),
    ),
)

書き込みクエリは次の 3 つのフェーズに分かれています。

• 実行フェーズ: 変更を実行し、TiDB のメモリに書き込みます。
• ロックフェーズ: 実行結果に対して悲観的ロックを取得します。
• コミット フェーズ: 2 フェーズ コミット プロトコル (2PC) を介してトランザクションをコミットします。

実行フェーズでは、TiDB はメモリ内のデータを操作し、主なレイテンシーは必要なデータの読み取りから発生します。更新および削除クエリの場合、TiDB は最初に TiKV からデータを読み取り、次にメモリ内の行を更新または削除します。

例外は、ポイント取得とバッチポイント取得によるロック時間読み取り操作（ SELECT FOR UPDATE ）で、読み取りとロックを1回のリモートプロシージャコール（RPC）で実行します。

ロックタイムポイント取得

以下は、ロックタイムポイント取得操作の時間コスト図です。

Diagram(
    Choice(
        0,
        Sequence(
            NonTerminal("Read handle key by index key"),
            NonTerminal("Lock index key"),
        ),
        Comment("Clustered index"),
    ),
    NonTerminal("Lock handle key"),
    NonTerminal("Read value from pessimistic lock cache"),
)

ロックタイムポイントの取得中、 execution(clustered PK)とexecution(non-clustered PK or UK)期間は次のように計算されます。

execution(clustered PK) =
    tidb_tikvclient_txn_cmd_duration_seconds{type="lock_keys"}
execution(non-clustered PK or UK) =
    2 * tidb_tikvclient_txn_cmd_duration_seconds{type="lock_keys"}

ロックタイムポイント取得はキーをロックし、その値を返します。実行後のロックフェーズと比較すると、1 ラウンドトリップが節約されます。ロックタイムポイント取得の期間はロック期間と同じように扱うことができます。

ロックタイムバッチポイント取得

以下は、ロックタイム バッチ ポイント取得操作の時間コスト図です。

Diagram(
    Choice(
        0,
        NonTerminal("Read handle keys by index keys"),
        Comment("Clustered index"),
    ),
    NonTerminal("Lock index and handle keys"),
    NonTerminal("Read values from pessimistic lock cache"),
)

ロックタイム バッチ ポイント取得中、 execution(clustered PK)とexecution(non-clustered PK or UK)期間は次のように計算されます。

execution(clustered PK) =
    tidb_tikvclient_txn_cmd_duration_seconds{type="lock_keys"}
execution(non-clustered PK or UK) =
    tidb_tikvclient_txn_cmd_duration_seconds{type="batch_get"} +
    tidb_tikvclient_txn_cmd_duration_seconds{type="lock_keys"}

ロックタイム バッチ ポイント取得の実行は、ロックタイム バッチ ポイント取得が単一の RPC で複数の値を読み取る点を除いて、 ロックタイムポイント取得と同様です。3 tidb_tikvclient_txn_cmd_duration_seconds{type="batch_get"}期間の詳細については、 一括ポイント取得セクションを参照してください。

ロック

このセクションでは、ロック期間について説明します。

round = ceil(
    sum(rate(tidb_tikvclient_txn_regions_num_sum{type="2pc_pessimistic_lock"})) /
    sum(rate(tidb_tikvclient_txn_regions_num_count{type="2pc_pessimistic_lock"})) /
    committer-concurrency
)

lock = tidb_tikvclient_txn_cmd_duration_seconds{type="lock_keys"} =
    round * tidb_tikvclient_request_seconds{type="PessimisticLock"}

ロックはフロー制御機構を持つ2PC構造を通じて取得されます。フロー制御は同時オンザフライリクエストをcommitter-concurrencyに制限します（デフォルト値は128 ）。簡単に言えば、フロー制御はリクエストレイテンシーの増幅として扱うことができます（ round ）。

tidb_tikvclient_request_seconds{type="PessimisticLock"}は次のように計算されます。

tidb_tikvclient_request_seconds{type="PessimisticLock"} =
    tidb_tikvclient_batch_wait_duration +
    tidb_tikvclient_batch_send_latency +
    tikv_grpc_msg_duration_seconds{type="kv_pessimistic_lock"} +
    tidb_tikvclient_rpc_net_latency_seconds{store="?"}

tidb_tikvclient_batch_wait_duration 、 tidb_tikvclient_batch_send_latency 、 tidb_tikvclient_rpc_net_latency_seconds{store="?"}などの前述のバッチ クライアント期間の詳細については、 バッチクライアントセクションを参照してください。

tikv_grpc_msg_duration_seconds{type="kv_pessimistic_lock"}期間は次のように計算されます。

tikv_grpc_msg_duration_seconds{type="kv_pessimistic_lock"} =
    tikv_scheduler_latch_wait_duration_seconds{type="acquire_pessimistic_lock"} +
    tikv_storage_engine_async_request_duration_seconds{type="snapshot"} +
    (lock in-mem key count + lock on-disk key count) * lock read duration +
    lock on-disk key count / (lock in-mem key count + lock on-disk key count) *
    lock write duration

• TiDB v6.0 以降、TiKV はデフォルトでメモリ内悲観的ロック使用します。メモリ内悲観的ロックは非同期書き込みプロセスをバイパスします。

• tikv_storage_engine_async_request_duration_seconds{type="snapshot"}はスナップショットタイプの期間です。詳細については、 TiKVスナップショットセクションを参照してください。

• lock in-mem key countとlock on-disk key count次のように計算されます。

  lock in-mem key count =
      sum(rate(tikv_in_memory_pessimistic_locking{result="success"})) /
      sum(rate(tikv_grpc_msg_duration_seconds_count{type="kv_pessimistic_lock"}}))
  
  lock on-disk key count =
      sum(rate(tikv_in_memory_pessimistic_locking{result="full"})) /
      sum(rate(tikv_grpc_msg_duration_seconds_count{type="kv_pessimistic_lock"}}))
  

  メモリ内およびディスク上のロックされたキーの数は、メモリ内ロック カウンターによって計算できます。TiKV はロックを取得する前にキーの値を読み取り、読み取り時間は RocksDB パフォーマンス コンテキストによって計算できます。

  lock read duration(from disk) =
      sum(rate(tikv_storage_rocksdb_perf{metric="block_read_time",req="acquire_pessimistic_lock"})) / sum(rate(tikv_storage_rocksdb_perf{metric="block_read_count",req="acquire_pessimistic_lock"}))
  

• lock write durationはディスク上の書き込みロックの持続時間です。詳細については、セクション非同期書き込みを参照してください。

専念

このセクションではコミットの所要時間について説明します。以下はコミット操作の時間コスト図です。

Diagram(
    Stack(
        Sequence(
            Choice(
                0,
                Comment("use 2pc or causal consistency"),
                NonTerminal("Get min-commit-ts"),
            ),
            Optional("Async prewrite binlog"),
            NonTerminal("Prewrite mutations"),
            Optional("Wait prewrite binlog result"),
        ),
        Sequence(
            Choice(
                1,
                Comment("1pc"),
                Sequence(
                    Comment("2pc"),
                    NonTerminal("Get commit-ts"),
                    NonTerminal("Check schema"),
                    NonTerminal("Commit PK mutation"),
                ),
                Sequence(
                    Comment("async-commit"),
                    NonTerminal("Commit mutations asynchronously"),
                ),
            ),
            Choice(
                0,
                Comment("committed"),
                NonTerminal("Async cleanup"),
            ),
            Optional("Commit binlog"),
        ),
    ),
)

コミット フェーズの期間は次のように計算されます。

commit =
    Get_latest_ts_time +
    Prewrite_time +
    Get_commit_ts_time +
    Commit_time

Get_latest_ts_time = Get_commit_ts_time =
    pd_client_cmd_handle_cmds_duration_seconds{type="wait"}

prewrite_round = ceil(
    sum(rate(tidb_tikvclient_txn_regions_num_sum{type="2pc_prewrite"})) /
    sum(rate(tidb_tikvclient_txn_regions_num_count{type="2pc_prewrite"})) /
    committer-concurrency
)

commit_round = ceil(
    sum(rate(tidb_tikvclient_txn_regions_num_sum{type="2pc_commit"})) /
    sum(rate(tidb_tikvclient_txn_regions_num_count{type="2pc_commit"})) /
    committer-concurrency
)

Prewrite_time =
    prewrite_round * tidb_tikvclient_request_seconds{type="Prewrite"}

Commit_time =
    commit_round * tidb_tikvclient_request_seconds{type="Commit"}

コミット期間は、次の 4 つの指標に分類できます。

• Get_latest_ts_time 、非同期コミットまたはシングル フェーズ コミット (1PC) トランザクションで最新の TSO を取得するのにかかる時間を記録します。
• Prewrite_time事前書き込みフェーズの期間を記録します。
• Get_commit_ts_time 、一般的な 2PC トランザクションの期間を記録します。
• Commit_timeコミット フェーズの期間を記録します。非同期コミットまたは 1PC トランザクションにはこのフェーズがないことに注意してください。

悲観的ロックと同様に、フロー制御はレイテンシー(前の式のprewrite_roundとcommit_round ) の増幅として機能します。

tidb_tikvclient_request_seconds{type="Prewrite"}とtidb_tikvclient_request_seconds{type="Commit"}期間は次のように計算されます。

tidb_tikvclient_request_seconds{type="Prewrite"} =
    tidb_tikvclient_batch_wait_duration +
    tidb_tikvclient_batch_send_latency +
    tikv_grpc_msg_duration_seconds{type="kv_prewrite"} +
    tidb_tikvclient_rpc_net_latency_seconds{store="?"}

tidb_tikvclient_request_seconds{type="Commit"} =
    tidb_tikvclient_batch_wait_duration +
    tidb_tikvclient_batch_send_latency +
    tikv_grpc_msg_duration_seconds{type="kv_commit"} +
    tidb_tikvclient_rpc_net_latency_seconds{store="?"}

tidb_tikvclient_batch_wait_duration 、 tidb_tikvclient_batch_send_latency 、 tidb_tikvclient_rpc_net_latency_seconds{store="?"}などの前述のバッチ クライアント期間の詳細については、 バッチクライアントセクションを参照してください。

tikv_grpc_msg_duration_seconds{type="kv_prewrite"}は次のように計算されます。

tikv_grpc_msg_duration_seconds{type="kv_prewrite"} =
    prewrite key count * prewrite read duration +
    prewrite write duration

prewrite key count =
    sum(rate(tikv_scheduler_kv_command_key_write_sum{type="prewrite"})) /
    sum(rate(tikv_scheduler_kv_command_key_write_count{type="prewrite"}))

prewrite read duration(from disk) =
    sum(rate(tikv_storage_rocksdb_perf{metric="block_read_time",req="prewrite"})) / sum(rate(tikv_storage_rocksdb_perf{metric="block_read_count",req="prewrite"}))

TiKV のロックと同様に、事前書き込みは読み取りフェーズと書き込みフェーズで処理されます。読み取り時間は、RocksDB パフォーマンス コンテキストから計算できます。書き込み時間の詳細については、セクション非同期書き込みを参照してください。

tikv_grpc_msg_duration_seconds{type="kv_commit"}は次のように計算されます。

tikv_grpc_msg_duration_seconds{type="kv_commit"} =
    commit key count * commit read duration +
    commit write duration

commit key count =
    sum(rate(tikv_scheduler_kv_command_key_write_sum{type="commit"})) /
    sum(rate(tikv_scheduler_kv_command_key_write_count{type="commit"}))

commit read duration(from disk) =
    sum(rate(tikv_storage_rocksdb_perf{metric="block_read_time",req="commit"})) / sum(rate(tikv_storage_rocksdb_perf{metric="block_read_count",req="commit"})) (storage)

kv_commitの期間はkv_prewriteとほぼ同じです。書き込み期間の詳細については、 非同期書き込みセクションを参照してください。

バッチクライアント

以下はバッチ クライアントの時間コスト図です。

Diagram(
    NonTerminal("Get conn pool to the target store"),
    Choice(
        0,
        Sequence(
            Comment("Batch enabled"),
                NonTerminal("Push request to channel"),
                NonTerminal("Wait response"),
            ),
            Sequence(
            NonTerminal("Get conn from pool"),
            NonTerminal("Call RPC"),
            Choice(
                0,
                Comment("Unary call"),
                NonTerminal("Recv first"),
            ),
        ),
    ),
)

• リクエストの送信にかかる全体的な所要時間はtidb_tikvclient_request_secondsと測定されます。
• RPC クライアントは各ストアへの接続プール (ConnArray という名前) を維持し、各プールにはバッチ要求 (送信) チャネルを持つ BatchConn があります。
• ストアが TiKV であり、バッチ サイズが正の場合、バッチが有効になります。これはほとんどの場合に当てはまります。
• バッチ要求チャネルのサイズはtikv-client.max-batch-size (デフォルトは128 ) で、エンキューの期間はtidb_tikvclient_batch_wait_durationとして観測されます。
• ストリーム要求にはCmdBatchCop 、 CmdCopStream 、 CmdMPPConnの 3 種類があり、ストリームから最初の応答を取得するために追加のrecv()呼び出しが行われます。

まだいくらかのレイテンシーが観測されていますが、 tidb_tikvclient_request_secondsは次のようにおおよそ計算できます。

tidb_tikvclient_request_seconds{type="?"} =
    tidb_tikvclient_batch_wait_duration +
    tidb_tikvclient_batch_send_latency +
    tikv_grpc_msg_duration_seconds{type="kv_?"} +
    tidb_tikvclient_rpc_net_latency_seconds{store="?"}

• tidb_tikvclient_batch_wait_durationバッチシステムでの待機時間を記録します。
• tidb_tikvclient_batch_send_latencyバッチ システムでのエンコード期間を記録します。
• tikv_grpc_msg_duration_seconds{type="kv_?"} TiKV 処理期間です。
• tidb_tikvclient_rpc_net_latency_secondsネットワークレイテンシーを記録します。

TiKVスナップショット

以下は、TiKV スナップショット操作の時間コスト図です。

Diagram(
    Choice(
        0,
        Comment("Local Read"),
        Sequence(
            NonTerminal("Propose Wait"),
            NonTerminal("Read index Read Wait"),
        ),
    ),
    NonTerminal("Fetch A Snapshot From KV Engine"),
)

TiKV スナップショットの全体的な継続時間はtikv_storage_engine_async_request_duration_seconds{type="snapshot"}として観測され、次のように計算されます。

tikv_storage_engine_async_request_duration_seconds{type="snapshot"} =
    tikv_coprocessor_request_wait_seconds{type="snapshot"} =
    tikv_raftstore_request_wait_time_duration_secs +
    tikv_raftstore_commit_log_duration_seconds +
    get snapshot from rocksdb duration

リーダー リースの有効期限が切れると、TiKV は RocksDB からスナップショットを取得する前に読み取りインデックス コマンドを提案しますtikv_raftstore_request_wait_time_duration_secsとtikv_raftstore_commit_log_duration_seconds読み取りインデックス コマンドをコミットする期間です。

RocksDB からスナップショットを取得する操作は通常は高速なので、 get snapshot from rocksdb durationは無視されます。

非同期書き込み

非同期書き込みは、TiKV がコールバックを使用して Raft ベースの複製されたステート マシンに非同期的にデータを書き込むプロセスです。

• 以下は、非同期 IO が無効になっている場合の非同期書き込み操作の時間コスト図です。

  ダイアグラムソース

• 以下は、非同期 IO が有効な場合の非同期書き込み操作の時間コスト図です。

  ダイアグラムソース

非同期書き込み時間は次のように計算されます。

async write duration(async io disabled) =
    propose +
    async io disabled commit +
    tikv_raftstore_apply_wait_time_duration_secs +
    tikv_raftstore_apply_log_duration_seconds

async write duration(async io enabled) =
    propose +
    async io enabled commit +
    tikv_raftstore_apply_wait_time_duration_secs +
    tikv_raftstore_apply_log_duration_seconds

非同期書き込みは、次の 3 つのフェーズに分けられます。

• 提案する
• 専念
• 適用：前の式のtikv_raftstore_apply_wait_time_duration_secs + tikv_raftstore_apply_log_duration_seconds

提案フェーズの期間は次のように計算されます。

propose =
    propose wait duration +
    propose duration

propose wait duration =
    tikv_raftstore_store_wf_batch_wait_duration_seconds

propose duration =
    tikv_raftstore_store_wf_send_to_queue_duration_seconds -
    tikv_raftstore_store_wf_batch_wait_duration_seconds

Raftプロセスはウォーターフォール方式で記録されます。したがって、提案された期間は 2 つのメトリックの差から計算されます。

コミット フェーズの期間は次のように計算されます。

async io disabled commit = max(
    persist log locally duration,
    replicate log duration
)

async io enabled commit = max(
    wait by write worker duration,
    replicate log duration
)

v5.3.0 以降、TiKV は Async IO Raft (StoreWriter スレッド プールによるRaftログの書き込み) をサポートしています。Async IO Raft は、 store-io-pool-sizeが正の値に設定されている場合にのみ有効になり、コミットのプロセスが変更されます。3 とpersist log locally duration wait by write worker duration次のように計算されます。

persist log locally duration =
    batch wait duration +
    write to raft db duration

batch wait duration =
    tikv_raftstore_store_wf_before_write_duration_seconds -
    tikv_raftstore_store_wf_send_to_queue_duration_seconds

write to raft db duration =
    tikv_raftstore_store_wf_write_end_duration_seconds -
    tikv_raftstore_store_wf_before_write_duration_seconds

wait by write worker duration =
    tikv_raftstore_store_wf_persist_duration_seconds -
    tikv_raftstore_store_wf_send_to_queue_duration_seconds

非同期 IO の有無の違いは、ログをローカルに保持する期間です。非同期 IO を使用すると、ログをローカルに保持する期間は、ウォーターフォール メトリックから直接計算できます (バッチ待機期間はスキップされます)。

レプリケート ログ期間は、クォーラム ピアで保持されるログの期間を記録します。これには、RPC 期間と、大多数で保持されるログの期間が含まれます。1 replicate log duration次のように計算されます。

replicate log duration =
    raftmsg send wait duration +
    commit log wait duration

raftmsg send wait duration =
    tikv_raftstore_store_wf_send_proposal_duration_seconds -
    tikv_raftstore_store_wf_send_to_queue_duration_seconds

commit log wait duration =
    tikv_raftstore_store_wf_commit_log_duration -
    tikv_raftstore_store_wf_send_proposal_duration_seconds

RaftDB

以下は、 Raft DB 操作の時間コスト図です。

Diagram(
    NonTerminal("Wait for Writer Leader"),
    NonTerminal("Write and Sync Log"),
    NonTerminal("Apply Log to Memtable"),
)

write to raft db duration = raft db write duration
commit log wait duration >= raft db write duration

raft db write duration(raft engine enabled) =
    raft_engine_write_preprocess_duration_seconds +
    raft_engine_write_leader_duration_seconds +
    raft_engine_write_apply_duration_seconds

raft db write duration(raft engine disabled) =
    tikv_raftstore_store_perf_context_time_duration_secs{type="write_thread_wait"} +
    tikv_raftstore_store_perf_context_time_duration_secs{type="write_scheduling_flushes_compactions_time"} +
    tikv_raftstore_store_perf_context_time_duration_secs{type="write_wal_time"} +
    tikv_raftstore_store_perf_context_time_duration_secs{type="write_memtable_time"}

commit log wait durationクォーラム ピアの最長期間であるため、 raft db write durationよりも大きくなる可能性があります。

v6.1.0 以降、TiKV はデフォルトのログstorageエンジンとしてRaft Engine使用するようになり、ログの書き込みプロセスが変更されました。

KVDB

以下は、KV DB 操作の時間コスト図です。

Diagram(
    NonTerminal("Wait for Writer Leader"),
    NonTerminal("Preprocess"),
    Choice(
        0,
        Comment("No Need to Switch"),
        NonTerminal("Switch WAL or Memtable"),
    ),
    NonTerminal("Write and Sync WAL"),
    NonTerminal("Apply to Memtable"),
)

tikv_raftstore_apply_log_duration_seconds =
    tikv_raftstore_apply_perf_context_time_duration_secs{type="write_thread_wait"} +
    tikv_raftstore_apply_perf_context_time_duration_secs{type="write_scheduling_flushes_compactions_time"} +
    tikv_raftstore_apply_perf_context_time_duration_secs{type="write_wal_time"} +
    tikv_raftstore_apply_perf_context_time_duration_secs{type="write_memtable_time"}

非同期書き込みプロセスでは、コミットされたログを KV DB に適用する必要があります。適用期間は、RocksDB パフォーマンス コンテキストから計算できます。

診断のユースケース

前のセクションでは、クエリ実行中の時間コスト メトリックについて詳細に説明しました。このセクションでは、読み取りまたは書き込みクエリが遅い場合にメトリックを分析する一般的な手順を紹介します。すべてのメトリックはパフォーマンス概要ダッシュボードの [データベース時間] パネルで確認できます。

遅い読み取りクエリ

SELECTステートメントがデータベース時間の大部分を占める場合、TiDB の読み取りクエリが遅いと想定できます。

遅いクエリの実行プランは、TiDB ダッシュボードのTop SQL文パネルにあります。遅い読み取りクエリの時間コストを調査するには、前述の説明に従ってポイントゲット 、 一括ポイント取得 、およびシンプルなコプロセッサクエリを分析できます。

書き込みクエリが遅い

書き込み速度が遅い原因を調査する前に、 tikv_scheduler_latch_wait_duration_seconds_sum{type="acquire_pessimistic_lock"} by (instance)を確認して競合の原因をトラブルシューティングする必要があります。

• 特定の TiKV インスタンスでこのメトリックが高い場合、ホットなリージョンで競合が発生している可能性があります。
• このメトリックがすべてのインスタンスにわたって高い場合、アプリケーションに競合が発生している可能性があります。

アプリケーションからの競合の原因を確認した後、 ロックと専念の期間を分析することで、書き込みが遅いクエリを調査できます。