TiDB Operator 架构

本文档介绍 TiDB Operator 的架构及其工作原理。

架构

下图是 TiDB Operator 的架构概览。

图中包含多个由 Custom Resource Definition (CRD) 定义的资源对象，例如 Cluster、PDGroup、PD、TiKVGroup、TiKV、TiDBGroup、TiDB、Backup、Restore 等。部分资源的说明如下：

• Cluster：表示一个完整的 TiDB 集群，它包含了 TiDB 集群的一些通用配置和功能开关，并反映集群的整体状态。该 CRD 被设计为 TiDB 集群的“命名空间”，TiDB 集群的所有组件都必须引用一个 Cluster CR。

• ComponentGroup：用于描述一组具有相同配置的 TiDB 集群组件，例如：

  • PDGroup 表示一组具有相同配置的 PD 实例
  • TiKVGroup 表示一组具有相同配置的 TiKV 实例
  • TiDBGroup 表示一组具有相同配置的 TiDB 实例

• Component：用于描述一个 TiDB 集群组件，例如：

  • PD 表示一个 PD 实例
  • TiKV 表示一个 TiKV 实例
  • TiDB 表示一个 TiDB 实例

• Backup：用于描述用户期望执行的 TiDB 集群备份任务。

• Restore：用于描述用户期望执行的 TiDB 集群恢复任务。

流程解析

TiDB Operator 采用声明式 API，通过监控用户定义的资源对象实现自动化控制。其核心流程如下：

1. 用户通过 kubectl 创建 Cluster 以及其他组件的自定义资源 (Custom Resource, CR) 对象，例如 PDGroup、TiKVGroup 和 TiDBGroup 等。
2. TiDB Operator 持续监控 (Watch) 这些 CR，根据集群实际状态动态调整各组件对应的 Pod、PVC 和 ConfigMap 等对象。

通过这种控制（协调）循环，TiDB Operator 能够自动进行集群节点健康检查和故障恢复。部署、升级、扩缩容等操作也可以通过修改 Cluster 和其他组件的 CR 对象“一键”完成。

以下是以 TiKV 为例的控制流程图：

在该流程中：

• TiKVGroup Controller：监听 TiKVGroup CR，并根据 CR 中的配置创建或更新对应的 TiKV CR。
• TiKV Controller：监听 TiKV CR，并根据 CR 中的配置创建或更新 TiKV 相关的 Pod、PVC 和 ConfigMap 等资源。