アーキテクチャ

TiDB Cloudは、フルマネージド型のデータベースアズアサービス（DBaaS）であり、オープンソースのHTAP（Hybrid Transactional and Analytical Processing）データベースであるTiDBの柔軟性とパワーを、Amazon Web Services（AWS）、Google Cloud、およびMicrosoft Azureに提供します。

TiDBはMySQLと互換性があるため、既存のアプリケーションとの移行や連携が容易です。また、小規模なワークロードから大規模な高性能システムまで、あらゆる規模のワークロードに対応できるシームレスな拡張性を提供します。トランザクション処理（OLTP）と分析処理（OLAP）の両方のワークロードを1つのシステムでサポートすることで、運用を簡素化し、リアルタイムのインサイトを実現します。

TiDB Cloudを使えば、データベースのスケーリング、複雑な管理タスクの処理が容易になり、信頼性が高く高性能なアプリケーションの開発に集中できます。

AWS向けに、 TiDB Cloudは、自動スケーリングとコスト効率の高いワークロード向けのTiDB Cloud Starter 、プロビジョニングされたキャパシティを備えた本番環境対応ワークロード向けのTiDB Cloud Essential 、高いパフォーマンスと強化されたセキュリティを必要とするミッションクリティカルなワークロード向けのTiDB Cloud Premium 、専用リソースと高度な機能を備えたエンタープライズグレードのアプリケーション向けのTiDB Cloud Dedicatedを提供します。
Google CloudおよびAzure向けに、 TiDB Cloudは、専用リソースと高度な機能を備えたエンタープライズグレードのアプリケーション向けに、 TiDB Cloud Dedicatedを提供します。

TiDB Cloud Starter

TiDB Cloud Starterは、フルマネージド型のマルチテナントTiDBサービスです。MySQL互換の、自動スケーリング機能を備えた即時利用可能なデータベースを提供します。

Starterプランは、 TiDB Cloudを初めて利用する方に最適です。開発者や小規模チーム向けに、以下の機能を提供します。

無料：このプランは無料割り当ての範囲内でご利用の場合は無料です。始めるのにクレジットカードは必要ありません。
ストレージ：初期容量として、行ベースのストレージが5 GiB、列指向のストレージが5 GiB提供されます。
Request Units: データベース操作の 5,000 万リクエストユニット（RU）が含まれます。

TiDB Cloud Essential

ワークロードが増加し、リアルタイムでの拡張性を必要とするアプリケーション向けに、 Essentialプランは以下の機能を備え、ビジネスの成長に合わせて柔軟かつ高性能なソリューションを提供します。

機能強化：Starterプランのすべての機能に加え、より大規模で複雑なワークロードを処理できる能力、および高度なセキュリティ機能が含まれています。
自動スケーリング：変化するワークロードの需要に効率的に対応するために、ストレージとコンピューティングリソースを自動的に調整します。
高可用性：組み込みの耐障害性と冗長性により、インフラストラクチャの障害発生時でも、アプリケーションの可用性と回復力が維持されます。
予測可能な料金体系：コンピューティングリソースのストレージとリクエストキャパシティユニット（RCU）に基づいて課金されるため、ニーズに合わせて拡張可能な透明性の高い使用量ベースの料金体系が提供され、予期せぬ追加料金なしで使用した分だけを支払うことができます。

TiDB Cloud Essentialは、さまざまな運用要件に対応するため、2種類の高可用性機能を提供します。

ゾーン高可用性：すべてのコンポーネントを同じアベイラビリティゾーン内に配置することで、ネットワークレイテンシーを低減します。
地域別高可用性：ノードを複数のアベイラビリティゾーンに分散させることで、インフラストラクチャの最大限の分離性と冗長性を実現します。

詳細については、TiDB Cloudにおける高可用性を参照してください。

TiDB Cloud Premium

管理された環境で高いパフォーマンスと強化されたセキュリティを必要とするミッションクリティカルなアプリケーション向けに、Premiumプランは、以下の機能を備えた堅牢なインフラストラクチャと高度な制御を提供します。

無制限の成長と自動スケーリング：変化するワークロードに対応するためのシームレスなスケーリングを提供し、ビジネスに不可欠な業務の継続的な信頼性を確保します。
パフォーマンス最適化：高スループットかつ低遅延のワークロード向けに調整されており、より大きなリソース上限と、よりきめ細かなスケーリング制御を提供します。
従量課金制：実際のリクエストキャパシティユニット（RCU）消費量とストレージ使用量に基づいて課金されます。この柔軟なモデルにより、バックエンドでの手動による過剰プロビジョニングが不要になります。
高度なセキュリティ：大規模企業や規制対象業界が必要とする、より高度なセキュリティ設定とコンプライアンス機能を提供します。

ミッションクリティカルなワークロードの稼働時間と回復力を最大化するために、 TiDB Cloud Premium は地域的な高可用性を提供し、複数のアベイラビリティゾーンにノードを分散して、ゾーンデプロイよりも高い冗長性を実現します。

TiDB Cloud BYOC

TiDB Cloud BYOC（Bring Your Own Cloud）は、マネージドサービスとして TiDB Cloud を利用しながら、データの配置場所、クラウドリソース、ネットワーク境界、コンプライアンス体制をより強く制御する必要がある組織向けに設計されています。BYOC では、TiDB Cloud のコントロールプレーンは PingCAP によって管理され、TiDB のデータプレーンはお客様自身のクラウドアカウント内で実行されます。

BYOC は、次の機能を提供します。

Customer-owned data plane: TiDB サービスのリソース、データストレージ、ネットワーク境界をお客様のクラウドアカウント内に保持します。
Managed operations: デプロイ、スケーリング、監視、アップグレード、バックアップ、ライフサイクル管理に TiDB Cloud を使用します。
Flexible high availability: Single-AZ と Multi-AZ の両方のデプロイをサポートしており、低レイテンシーのゾーン単位デプロイと、より高い耐障害性を持つリージョン単位デプロイのどちらかを選択できます。
Cloud-account-level controls: ネットワーキング、セキュリティ、監査可能性、コンプライアンスに対して、お客様独自のクラウドポリシーを適用できます。
Private connectivity: BYOC の設定に応じて、VPC ピアリングなどのプライベートネットワークアクセスパターンをサポートします。

さまざまなワークロード要件に対応するため、TiDB Cloud BYOC は Single-AZ と Multi-AZ の両方のデプロイをサポートしており、低レイテンシーのゾーン単位デプロイと、複数のアベイラビリティゾーンにまたがる高い耐障害性を持つデプロイのどちらかを選択できます。

各リソースプールの高可用性モードは、プールを作成する際に Zonal または Regional に設定できます。ゾーンリソースプールは単一のアベイラビリティゾーンにデプロイされ、リージョンリソースプールは複数のアベイラビリティゾーンにまたがってデプロイされます。TiDB Cloud は、BYOC リージョンの設定と利用可能なクラウドリソースに基づいてアベイラビリティゾーンの配置を決定します。リソースプール内で作成または復元された TiDB Cloud BYOC インスタンスは、そのプールの高可用性モードを継承します。リソースプールの作成後は、その高可用性モードまたはアベイラビリティゾーンの配置を変更できません。

TiDB Cloud BYOC Architecture

TiDB Cloud BYOC のデプロイには、次の主要なコンポーネントが含まれます。

TiDB Cloud control plane: TiDB Cloud コンソール、組織およびプロジェクト管理、課金、ライフサイクルのオーケストレーション、監視ビュー、アラート、メンテナンスワークフローを提供します。
BYOC data plane: お客様のクラウドアカウント内で TiDB サービスおよび関連インフラストラクチャを実行します。TiDB Cloud は、BYOC オンボーディング時に付与された権限に基づいてこの環境を運用します。
Resource pool: 1つ以上の TiDB Cloud BYOC インスタンスに対する基盤となる物理リソース、ネットワーク、およびキャパシティの境界を定義します。各リソースプールには、独自のキャパシティ設定、リソースプール CIDR、高可用性モード、および AWS リソースタグがあります。
TiDB service VPC: アプリケーショントラフィックを処理する TiDB サービスのコンポーネントをホストします。
Observability service VPC: BYOC デプロイのメトリクス、ログ、運用データを収集するために使用される observability コンポーネントをホストします。
Application VPC: お客様のアプリケーションをホストします。この VPC はお客様が管理し、BYOC TiDB サービスにアクセスするためのネットワーク接続を設定します。

各 BYOC リージョンは、それぞれ独立してデプロイおよび運用されます。BYOC リージョンが追加されると、TiDB Cloud はお客様のクラウドアカウント内に必要なリージョンリソースをプロビジョニングします。各 BYOC リージョンは独自の data-plane 構成を持つため、リージョン間で単一の TiDB Service VPC または Observability Service VPC を共有することはありません。

お客様のアプリケーションは、アプリケーション環境から TiDB Cloud BYOC インスタンスに接続します。BYOC の設定に応じて、接続にはプライベートアクセスまたは制御されたパブリックアクセスのいずれかが使用されます。プライベートアクセスについては、BYOC は VPC ピアリングやその他のプライベート接続オプションをサポートします。

TiDB Cloud Dedicated

TiDB Cloud Dedicatedは、ミッションクリティカルなビジネス向けに設計されており、複数のアベイラビリティゾーンにわたる高可用性、水平スケーリング、および完全なHTAP機能を提供します。

VPC、VM、マネージドKubernetesサービス、クラウドストレージなどの独立したクラウドリソース上に構築されており、主要なクラウドプロバイダーのインフラストラクチャを活用します。TiDB Cloud Dedicatedクラスターは、TiDBの全機能セットをサポートし、迅速なスケーリング、信頼性の高いバックアップ、特定のVPC内でのデプロイ、および地理的レベルのディザスタリカバリを実現します。

TiDB Cloud Dedicated Architecture

TiDB Cloud Lake

TiDB Cloud Lake は、分析ワークロード向けのクラウドネイティブなデータウェアハウスサービスです。コンピュートとストレージを分離することで、ウェアハウスを個別にプロビジョニングし、ワークロードの変化に応じてスケールし、オブジェクトストレージにデータをコスト効率よく保存できます。

TiDB Cloud Lake は、ANSI SQL、半構造化データ処理、ベクトル検索、AI 指向のワークフローを 1つのプラットフォームでサポートします。基盤となるインフラストラクチャを自ら運用することなく、マネージドな分析エクスペリエンスを求めるチーム向けに設計されています。

詳細については、TiDB Cloud Lake Overview を参照してください。

TiDB Cloud Filesystem

TiDB Cloud Filesystem は、それにアクセスするマシンやプロセスから独立した、永続的な共有ファイルストレージを提供します。TiDB データベースをプロビジョニングまたは管理することなく、ti fs コマンドを使用してファイルにアクセスしたり、ファイルシステムをローカルディレクトリとしてマウントしたりできます。

詳細については、TiDB Cloud Filesystem を参照してください。

TiDB Cloudコンソール

TiDB Cloudコンソールは、TiDB CloudリソースのWebベースの管理インターフェースです。単一の使いやすいプラットフォームから、 TiDB Cloudリソースの管理、データのインポートまたは移行、パフォーマンス指標の監視、バックアップの設定、セキュリティ制御の設定、および他のクラウドサービスとの統合を行うためのツールを提供します。

TiDB Cloud CLI（PREVIEW）

TiDB Cloud CLI ticloudを使用すると、簡単なコマンドでターミナルから直接TiDB Cloud StarterおよびEssentialインスタンスを管理できます。次のようなタスクを実行できます。

TiDB Cloud StarterおよびEssentialインスタンスの作成、削除、一覧表示。
TiDB Cloud StarterおよびEssentialインスタンスへのデータインポート。
TiDB Cloud StarterおよびEssentialインスタンスからデータをエクスポートします。

詳細については、 TiDB Cloud CLI リファレンスを参照してください。

TiDB Cloud API（PREVIEW）

TiDB Cloud APIは、RESTベースのインターフェースであり、 TiDB Cloud Starter、 TiDB Cloud Essential、 TiDB Cloud Premium、およびTiDB Cloud Dedicatedの各プランにわたるリソースをプログラムから管理するためのアクセスを提供します。これにより、 TiDB Cloud Data Serviceにおけるプロジェクト、クラスタ、バックアップ、リストア、データインポート、課金、その他のリソースの管理といったタスクを自動化し、効率的に処理することが可能になります。

詳細については、 TiDB Cloud APIの概要を参照してください。

ノード

ノードはTiDBアーキテクチャの中核となるコンポーネントです。TiDBノード、TiKVノード、およびTiFlashノードは連携して、SQLクエリの処理、データの保存、および分析ワークロードの高速化を行います。

TiDB Cloud Dedicatedクラスターでは、パフォーマンス要件に応じて、専用の TiDB、TiKV、およびTiFlashノードの数とサイズを完全に管理できます。詳細については、拡張性を参照してください。
TiDB Cloud Starter、 TiDB Cloud Essential、またはTiDB Cloud Premiumインスタンスでは、TiDB、TiKV、およびTiFlashノードの数とサイズは自動的に管理されます。これにより、シームレスなスケーリングが実現され、ユーザーがノードの設定や管理を行う必要がなくなります。

TiDBノード

TiDBノードは、MySQL互換エンドポイントを使用してアプリケーションに接続するステートレスなSQLレイヤーです。SQLクエリの解析、最適化、分散実行計画の作成などのタスクを処理します。

TiDBノードを複数デプロイすることで、水平方向に拡張し、より高いワークロードに対応できます。これらのノードは、TiProxyやHAProxyなどのロードバランサーと連携して、シームレスなインターフェースを提供します。TiDBノード自体はデータを保存せず、データリクエストを行ベースストレージの場合はTiKVノードに、列指向ストレージの場合はTiFlashノードに転送します。

TiKVノード

TiKVノードは、TiDBアーキテクチャにおけるデータストレージの基盤であり、信頼性、拡張性、高可用性を提供する分散型トランザクションキーバリューストレージエンジンとして機能します。

主な特徴：

リージョンベースのデータストレージ
- データはリージョンごとに分割され、それぞれが特定のキー範囲（左端が閉じ、右端が開いた区間： StartKeyからEndKey ）をカバーします。
- 効率的なデータ配信を確保するため、各TiKVノード内には複数のリージョンが共存しています。
トランザクションサポート
- TiKVノードは、キーバリューレベルでネイティブな分散トランザクションをサポートし、スナップショット分離をデフォルトの分離レベルとして保証します。
- TiDBノードは、SQL実行計画をTiKVノードAPIへの呼び出しに変換することで、シームレスなSQLレベルのトランザクションサポートを実現します。
高可用性
- TiKVノード内のすべてのデータは、耐久性を確保するために複製されます（デフォルト：3つのレプリカ）。
- TiKVはネイティブな高可用性を保証し、自動フェイルオーバーをサポートすることで、ノード障害からシステムを保護します。
拡張性と信頼性
- TiKVノードは、分散の一貫性と耐障害性を維持しながら、拡大するデータセットを処理できるように設計されています。

TiFlashノード

TiFlashノードは、TiDBアーキテクチャ内の特殊なストレージノードです。通常のTiKVノードとは異なり、 TiFlashは列指向ストレージモデルによる分析高速化のために設計されています。