TiDBアーキテクチャ

従来のスタンドアロンデータベースと比較すると、TiDBには次の利点があります。

• 柔軟で弾力性のあるスケーラビリティを備えた分散アーキテクチャを備えています。
• MySQL 5.7プロトコル、MySQLの共通機能および構文と完全に互換性があります。アプリケーションをTiDBに移行するために、多くの場合、1行のコードを変更する必要はありません。
• 少数のレプリカに障害が発生した場合の自動フェイルオーバーにより、高可用性をサポートします。アプリケーションに対して透過的です。
• 銀行振込などの強力な一貫性が必要なシナリオに適したACIDトランザクションをサポートします。
• データの移行、複製、またはバックアップのための豊富なデータ移行ツールのシリーズを提供します。

分散データベースとして、TiDBは複数のコンポーネントで構成されるように設計されています。これらのコンポーネントは相互に通信し、完全なTiDBシステムを形成します。アーキテクチャは次のとおりです。

TiDBサーバー

TiDBサーバーは、MySQLプロトコルの接続エンドポイントを外部に公開するステートレスSQLレイヤーです。 TiDBサーバーはSQL要求を受信し、SQLの解析と最適化を実行し、最終的に分散実行プランを生成します。水平方向にスケーラブルであり、Linux Virtual Server（LVS）、HAProxy、F5などの負荷分散コンポーネントを介して外部への統合インターフェイスを提供します。データは保存されず、コンピューティングとSQL分析専用であり、実際のデータ読み取り要求をTiKVノード（またはTiFlashノード）に送信します。

配置ドライバー（PD）サーバー

PDサーバーは、クラスタ全体のメタデータ管理コンポーネントです。これは、すべての単一TiKVノードのリアルタイムデータ分散のメタデータとTiDBクラスタ全体のトポロジー構造を格納し、TiDBダッシュボード管理UIを提供し、分散トランザクションにトランザクションIDを割り当てます。 PDサーバーは、クラスタのメタデータを格納するだけでなく、TiKVノードによってリアルタイムで報告されたデータ分散状態に従って特定のTiKVノードにデータスケジューリングコマンドを送信するため、TiDBクラスタ全体の「頭脳」です。さらに、PDサーバーは少なくとも3つのノードで構成されており、高可用性を備えています。奇数のPDノードを展開することをお勧めします。

ストレージサーバー

TiKVサーバー

TiKVサーバーはデータの保存を担当します。 TiKVは、分散トランザクションのKey-Valueストレージエンジンです。 領域はデータを保存するための基本単位です。各リージョンには、StartKeyからEndKeyまでの左閉と右開の間隔である特定のキー範囲のデータが格納されます。各TiKVノードには複数のリージョンが存在します。 TiKV APIは、キーと値のペアレベルで分散トランザクションをネイティブにサポートし、デフォルトでスナップショットアイソレーションレベルの分離をサポートします。これは、TiDBがSQLレベルで分散トランザクションをサポートする方法の中核です。 SQLステートメントを処理した後、TiDBサーバーはSQL実行プランをTiKVAPIへの実際の呼び出しに変換します。したがって、データはTiKVに保存されます。 TiKVのすべてのデータは、複数のレプリカ（デフォルトでは3つのレプリカ）で自動的に維持されるため、TiKVはネイティブの高可用性を備え、自動フェイルオーバーをサポートします。

TiFlashサーバー

TiFlashサーバーは特別なタイプのストレージサーバーです。通常のTiKVノードとは異なり、TiFlashはデータを列ごとに保存し、主に分析処理を高速化するように設計されています。