重要

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レイテンシの内訳

このドキュメントでは、レイテンシーをメトリクスに分類し、ユーザーの観点から次の側面から分析します。

一般的な SQLレイヤー
クエリの読み取り
クエリの作成
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ついての深い洞察が得られます。 TiDB のクリティカルパス診断のガイドです。さらに、第診断の使用例セクションでは、実際のユースケースでレイテンシーを分析する方法を紹介します。

この文書の前にパフォーマンスの分析とチューニングを読んでおいた方がよいでしょう。レイテンシーをメトリクスに分類する場合、特定の遅いクエリの代わりに、期間またはレイテンシーの平均値が計算されることに注意してください。多くのメトリクスは、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クスは、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 の最上位に存在し、すべての SQL クエリによって共有されます。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トークンの待機時間を記録します。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ます。これはSQLで準備された実行プランのキャッシュでスキップできます。
tidb_session_execute_duration_seconds{type="general"} 、あらゆる種類のユーザークエリが混在する実行時間を記録します。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割できます。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 Oracle)フェッチする時間を記録します。クラスター化プライマリインデックスを使用して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、値はゼロになります。

read handle durationとread value durationは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"} 、バッチ化された gRPC ラッパーを介して TiKV に直接送信される get リクエストの継続時間を記録します。 tidb_tikvclient_batch_wait_duration 、 tidb_tikvclient_batch_send_latency 、 tidb_tikvclient_rpc_net_latency_seconds{store="?"}など、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_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)

現時点では、リクエストは TiKV にあります。 TiKV プロセスは、1 回のシークと 1 回または 2 回の読み取りアクションによって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、一度読み取るだけで十分です)。 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持続時間の詳細については、 TiKV スナップショットセクションを参照してください。

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 を使用しています。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、get リクエストはgetまたはbatch_get_commandいずれかになります。

バッチポイントゲット

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"),
)

バッチポイントの取得中に、 tidb_session_execute_duration_seconds{type="general"}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 handles duration +
    read values duration

バッチポイント取得の処理はポイントゲットとほぼ同じですが、バッチポイント取得は複数の値を同時に読み込む点が異なります。

read handles durationとread values durationは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、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。読み取り期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、平均所要時間は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、テーブルスキャンおよびインデックススキャン操作の時間コストの図です。

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方法で処理されます。 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に応答するデータは別のスレッドにあるため、 tidb_distsql_handle_query_duration_seconds{sql_type="general"}は待機時間であり、 send request durationよりも小さくなります。

send request durationとreq_per_coprは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タイプの持続時間の詳細は同じです。

インデックスルックアップ

以下は、インデックス検索操作の時間コストの図です。

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"),
        ),
    ),
)

インデックスの検索中、 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。

クエリの作成

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、クエリ書き込み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"),
    ),
)

	悲観的な取引	楽観的な取引
自動コミット	実行 + ロック + コミット	実行 + コミット
非自動コミット	実行+ロック	実行する

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: ミューテーションを実行し、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) 経由で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。更新クエリと削除クエリの場合、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、ポイント取得およびバッチポイント取得によるロック時読み取り操作 ( SELECT FOR UPDATE ) であり、単一のリモートプロシージャコール (RPC) で読み取りとロックを実行します。

ロックタイムポイントゲット

以下は、ロック時点の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)の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"}

Lock-time point get 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に比べて1往復が節約されます。ロックタイムポイントの取得期間はロック期間と同じように扱うことができます。

ロックタイム一括ポイント取得

以下は、ロック時の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の取得中、 execution(clustered PK)とexecution(non-clustered PK or UK)の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"}

ロック時バッチポイント get の実行は、ロック時バッチポイント get が 1 つの RPC で複数の値を読み取ることを除いて、ロックタイムポイントゲットと似ています。 tidb_tikvclient_txn_cmd_duration_seconds{type="batch_get"}期間の詳細については、バッチポイントゲット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、フロー制御メカニズムを備えた 2PC 構造を通じて取得されます。フロー制御は、同時オンザフライ要求をcommitter-concurrencyに制限します (デフォルト値は128 )。簡単にするために、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、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を使用します。インメモリ悲観的ロックは、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は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、読み取り期間は 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、ディスク上のロックを書き込む期間です。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。

専念

このセクションでは、コミット期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の図です。

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 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単一フェーズコミット (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 、共通 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継続時間を記録します。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の増幅として機能します (上の式のprewrite_roundとcommit_round )。

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="?"}

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 の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、非同期書き込みセクション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の継続時間はkv_prewriteとほぼ同じです。書き込み時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時間はtidb_tikvclient_request_secondsとして観察されます。
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 でバッチサイズが正の場合、バッチは有効になります。これはほとんどの場合に当てはまります。
バッチリクエストチャネルのサイズはtikv-client.max-batch-size (デフォルトは128 )、エンキューの期間はtidb_tikvclient_batch_wait_durationとして観察されます。
ストリーム要求にはCmdBatchCop 、 CmdCopStream 、および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()呼び出しが必要です。

レイテンシーがまだ観察されていませんが、 tidb_tikvclient_request_secondsは次のように近似的に計算できます。

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時間を記録します。
tikv_grpc_msg_duration_seconds{type="kv_?"}は 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の図です。

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"}として観察され、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

リーダーのリースが期限切れになると、TiKV は RocksDB からスナップショットを取得する前にインデックス読み取りコマンドを提案します。 tikv_raftstore_request_wait_time_duration_secsとtikv_raftstore_commit_log_duration_secondsは、インデックス読み取りコマンドをコミットする期間です。

RocksDB からのスナップショットの取得は通常は高速な操作であるため、 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 ベースのレプリケートされたステートマシンにデータを非同期に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の図です。

Diagram(
    NonTerminal("Propose Wait"),
    NonTerminal("Process Command"),
    Choice(
        0,
        Sequence(
            NonTerminal("Wait Current Batch"),
            NonTerminal("Write to Log Engine"),
        ),
        Sequence(
            NonTerminal("RaftMsg Send Wait"),
            NonTerminal("Commit Log Wait"),
        ),
    ),
    NonTerminal("Apply Wait"),
    NonTerminal("Apply Log"),
)

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の図です。

Diagram(
    NonTerminal("Propose Wait"),
    NonTerminal("Process Command"),
    Choice(
        0,
        NonTerminal("Wait Until Persisted by Write Worker"),
        Sequence(
            NonTerminal("RaftMsg Send Wait"),
            NonTerminal("Commit Log Wait"),
        ),
    ),
    NonTerminal("Apply Wait"),
    NonTerminal("Apply Log"),
)

非同期書き込み期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 つのフェーズに分類できます。

プロポーズする
専念
適用: 上の式の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 のプロセスはウォーターフォール形式で記録されます。したがって、提案期間は 2 つのメトリクス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。非同期 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。 persist log locally durationとwait by write worker durationは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 を使用する場合と使用しない場合の違いは、ログがローカルに保持される期間です。非同期 IO を使用すると、ログをローカルに保持する期間をウォーターフォールメトリクスから直接計算できます (バッチ待機期間をスキップします)。

レプリケートログ期間は、クォーラムピアに保持されるログの期間を記録します。これには、RPC 期間と大部分のログが保持される期間が含まれます。 replicate log durationは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 操作の時間コストの図です。

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は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を使用し、ログの書き込みプロセスが変更されます。

KV DB

以下は、KV DB 操作の時間コストの図です。

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。

診断の使用例

前のセクションでは、クエリ時の時間コストメトリックの詳細について説明しました。このセクションでは、読み取りまたは書き込みの遅いクエリが発生した場合のメトリクス分析の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。

読み込みが遅いクエリ

SELECTステートメントがデータベース時間のかなりの部分を占めている場合は、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ステートメントパネルに表示されます。低速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、バッチポイントゲット、および一部の単純なコプロセッサクエリを分析できます。

書き込みが遅いクエリ

書き込み速度の低下を調査する前に、次の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。

一部の特定の TiKV インスタンスでこのメトリクスが高い場合、ホット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は、アプリケーションで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競合の原因を確認した後、ロックと専念の継続時間を分析することで、遅い書き込みクエリを調査できます。