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TiKV Control 使用说明

TiKV Control(以下简称 tikv-ctl)是 TiKV 的命令行工具,用于管理 TiKV 集群。它的安装目录如下:

  • 如果是使用 TiDB Ansible 部署的集群,在 ansible 目录下的 resources/bin 子目录下。
  • 如果是使用 TiUP 部署的集群,在 ~/.tiup/components/ctl/{VERSION}/ 目录下。

TiUP 是晚于 tidb-ansible 推出的部署工具,使用方式更加简化,tikv-ctl 也集成在了 tiup 命令中。执行以下命令,即可调用 tikv-ctl 工具:

tiup ctl tikv
Starting component `ctl`: ~/.tiup/components/ctl/v4.0.0-rc.2/ctl tikv
TiKV Control (tikv-ctl)
Release Version:   4.0.0-rc.2
Edition:           Community
Git Commit Hash:   2fdb2804bf8ffaab4b18c4996970e19906296497
Git Commit Branch: heads/refs/tags/v4.0.0-rc.2
UTC Build Time:    2020-05-15 11:58:49
Rust Version:      rustc 1.42.0-nightly (0de96d37f 2019-12-19)
Enable Features:   jemalloc portable sse protobuf-codec
Profile:           dist_release

你可以在 tiup ctl tikv 后面再接上相应的参数与子命令。

通用参数

tikv-ctl 提供以下两种运行模式:

  • 远程模式。通过 --host 选项接受 TiKV 的服务地址作为参数。在此模式下,如果 TiKV 启用了 SSL,则 tikv-ctl 也需要指定相关的证书文件,例如:

    tikv-ctl --ca-path ca.pem --cert-path client.pem --key-path client-key.pem --host 127.0.0.1:20160 <subcommands>

    某些情况下,tikv-ctl 与 PD 进行通信,而不与 TiKV 通信。此时你需要使用 --pd 选项而非 --host 选项,例如:

    tikv-ctl --pd 127.0.0.1:2379 compact-cluster
    store:"127.0.0.1:20160" compact db:KV cf:default range:([], []) success!
  • 本地模式。通过 --db 选项来指定本地 TiKV 数据的目录路径。在此模式下,需要停止正在运行的 TiKV 实例。

以下如无特殊说明,所有命令都同时支持这两种模式。

除此之外,tikv-ctl 还有两个简单的命令 --to-hex--to-escaped,用于对 key 的形式作简单的变换。一般使用 escaped 形式,示例如下:

tikv-ctl --to-escaped 0xaaff
\252\377
tikv-ctl --to-hex "\252\377"
AAFF

注意:

在命令行上指定 escaped 形式的 key 时,需要用双引号引起来,否则 bash 会将反斜杠吃掉,导致结果错误。

各项子命令及部分参数、选项

下面逐一对 tikv-ctl 支持的子命令进行举例说明。有的子命令支持很多可选参数,要查看全部细节,可运行 tikv-ctl --help <subcommand>

查看 Raft 状态机的信息

raft 子命令可以查看 Raft 状态机在某一时刻的状态。状态信息包括 RegionLocalStateRaftLocalStateRegionApplyState 三个结构体,及某一条 log 对应的 Entries。

你可以使用 regionlog 两个子命令分别查询以上信息。两条子命令都同时支持远程模式和本地模式。其用法及输出内容如下所示:

tikv-ctl --host 127.0.0.1:20160 raft region -r 2
region id: 2
region state key: \001\003\000\000\000\000\000\000\000\002\001
region state: Some(region {id: 2 region_epoch {conf_ver: 3 version: 1} peers {id: 3 store_id: 1} peers {id: 5 store_id: 4} peers {id: 7 store_id: 6}})
raft state key: \001\002\000\000\000\000\000\000\000\002\002
raft state: Some(hard_state {term: 307 vote: 5 commit: 314617} last_index: 314617)
apply state key: \001\002\000\000\000\000\000\000\000\002\003
apply state: Some(applied_index: 314617 truncated_state {index: 313474 term: 151})

查看 Region 的大小

使用 size 命令可以查看 Region 的大小:

tikv-ctl --db /path/to/tikv/db size -r 2
region id: 2
cf default region size: 799.703 MB
cf write region size: 41.250 MB
cf lock region size: 27616

扫描查看给定范围的 MVCC

scan 命令的 --from--to 参数接受两个 escaped 形式的 raw key,并用 --show-cf 参数指定只需要查看哪些列族。

tikv-ctl --db /path/to/tikv/db scan --from 'zm' --limit 2 --show-cf lock,default,write
key: zmBootstr\377a\377pKey\000\000\377\000\000\373\000\000\000\000\000\377\000\000s\000\000\000\000\000\372
         write cf value: start_ts: 399650102814441473 commit_ts: 399650102814441475 short_value: "20"
key: zmDB:29\000\000\377\000\374\000\000\000\000\000\000\377\000H\000\000\000\000\000\000\371
         write cf value: start_ts: 399650105239273474 commit_ts: 399650105239273475 short_value: "\000\000\000\000\000\000\000\002"
         write cf value: start_ts: 399650105199951882 commit_ts: 399650105213059076 short_value: "\000\000\000\000\000\000\000\001"

查看给定 key 的 MVCC

scan 命令类似,mvcc 命令可以查看给定 key 的 MVCC:

tikv-ctl --db /path/to/tikv/db mvcc -k "zmDB:29\000\000\377\000\374\000\000\000\000\000\000\377\000H\000\000\000\000\000\000\371" --show-cf=lock,write,default
key: zmDB:29\000\000\377\000\374\000\000\000\000\000\000\377\000H\000\000\000\000\000\000\371
         write cf value: start_ts: 399650105239273474 commit_ts: 399650105239273475 short_value: "\000\000\000\000\000\000\000\002"
         write cf value: start_ts: 399650105199951882 commit_ts: 399650105213059076 short_value: "\000\000\000\000\000\000\000\001"

注意:

该命令中,key 同样需要是 escaped 形式的 raw key。

打印某个 key 的值

打印某个 key 的值需要用到 print 命令。示例从略。

打印 Region 的 properties 信息

为了记录 Region 的状态信息,TiKV 将一些数据写入 Region 的 SST 文件中。你可以用子命令 region-properties 运行 tikv-ctl 来查看这些 properties 信息。例如:

tikv-ctl --host localhost:20160 region-properties -r 2
num_files: 0
num_entries: 0
num_deletes: 0
mvcc.min_ts: 18446744073709551615
mvcc.max_ts: 0
mvcc.num_rows: 0
mvcc.num_puts: 0
mvcc.num_versions: 0
mvcc.max_row_versions: 0
middle_key_by_approximate_size:

这些 properties 信息可以用于检查某个 Region 是否健康或者修复不健康的 Region。例如,使用 middle_key_approximate_size 可以手动分裂 Region。

手动 compact 单个 TiKV 的数据

compact 命令可以对单个 TiKV 进行手动 compact。如果指定 --from--to 选项,那么它们的参数也是 escaped raw key 形式的。

  • --host 参数可以指定要 compact 的 TiKV。
  • -d 参数可以指定要 compact 的 RocksDB,有 kvraft 参数值可以选。
  • --threads 参数可以指定 compact 的并发数,默认值是 8。一般来说,并发数越大,compact 的速度越快,但是也会对服务造成影响,所以需要根据情况选择合适的并发数。
tikv-ctl --host 127.0.0.1:20160 compact -d kv
success!

手动 compact 整个 TiKV 集群的数据

compact-cluster 命令可以对整个 TiKV 集群进行手动 compact。该命令参数的含义和使用与 compact 命令一样。

设置一个 Region 副本为 tombstone 状态

tombstone 命令常用于没有开启 sync-log,因为机器掉电导致 Raft 状态机丢失部分写入的情况。它可以在一个 TiKV 实例上将一些 Region 的副本设置为 Tombstone 状态,从而在重启时跳过这些 Region,避免因为这些 Region 的副本的 Raft 状态机损坏而无法启动服务。这些 Region 应该在其他 TiKV 上有足够多的健康的副本以便能够继续通过 Raft 机制进行读写。

一般情况下,可以先在 PD 上将 Region 的副本通过 remove-peer 命令删除掉:

pd-ctl>> operator add remove-peer <region_id> <store_id>

然后再用 tikv-ctl 在那个 TiKV 实例上将 Region 的副本标记为 tombstone 以便跳过启动时对他的健康检查:

tikv-ctl --db /path/to/tikv/db tombstone -p 127.0.0.1:2379 -r <region_id>
success!

但是有些情况下,当不能方便地从 PD 上移除这个副本时,可以指定 tikv-ctl 的 --force 选项来强制设置它为 tombstone:

tikv-ctl --db /path/to/tikv/db tombstone -p 127.0.0.1:2379 -r <region_id>,<region_id> --force
success!

注意:

  • 该命令只支持本地模式
  • -p 选项的参数指定 PD 的 endpoints,无需 http 前缀。指定 PD 的 endpoints 是为了询问 PD 是否可以安全切换至 Tombstone 状态。

向 TiKV 发出 consistency-check 请求

consistency-check 命令用于在某个 Region 对应的 Raft 副本之间进行一致性检查。如果检查失败,TiKV 自身会 panic。如果 --host 指定的 TiKV 不是这个 Region 的 Leader,则会报告错误。

tikv-ctl --host 127.0.0.1:20160 consistency-check -r 2
success!
tikv-ctl --host 127.0.0.1:21061 consistency-check -r 2
DebugClient::check_region_consistency: RpcFailure(RpcStatus { status: Unknown, details: Some("StringError(\"Leader is on store 1\")") })

注意:

  • 该命令只支持远程模式
  • 即使该命令返回了成功信息,也需要检查是否有 TiKV panic 了。因为该命令只是向 Leader 请求进行一致性检查,但整个检查流程是否成功并不能在客户端知道。

Dump snapshot 元文件

这条子命令可以用于解析指定路径下的 Snapshot 元文件并打印结果。

打印 Raft 状态机出错的 Region

前面 tombstone 命令可以将 Raft 状态机出错的 Region 设置为 Tombstone 状态,避免 TiKV 启动时对它们进行检查。在运行 tombstone 命令之前,可使用 bad-regions 命令找到出错的 Region,以便将多个工具组合起来进行自动化的处理。

tikv-ctl --db /path/to/tikv/db bad-regions
all regions are healthy

命令执行成功后会打印以上信息,否则会打印出有错误的 Region 列表。目前可以检出的错误包括 last indexcommit indexapply index 之间的不匹配,以及 Raft log 的丢失。其他一些情况,比如 Snapshot 文件损坏等仍然需要后续的支持。

查看 Region 属性

本地查看部署在 /path/to/tikv 的 TiKV 上面 Region 2 的 properties 信息:

tikv-ctl --db /path/to/tikv/data/db region-properties -r 2

在线查看运行在 127.0.0.1:20160 的 TiKV 上面 Region 2 的 properties 信息:

tikv-ctl --host 127.0.0.1:20160 region-properties -r 2

动态修改 TiKV 的配置

使用 modify-tikv-config 命令可以动态修改配置参数。目前可动态修改的 TiKV 配置与具体的修改行为与 SQL 动态修改配置功能相同,可参考在线修改 TiKV 配置

  • -n 用于指定完整的配置名。支持动态修改的配置名可以参考在线修改 TiKV 配置中支持的配置项列表。
  • -v 用于指定配置值。

设置 shared block cache 的大小:

tikv-ctl --host ip:port modify-tikv-config -n storage.block-cache.capacity -v 10GB
success

当禁用 shared block cache 时,为 write CF 设置 block cache size

tikv-ctl --host ip:port modify-tikv-config -n rocksdb.writecf.block-cache-size -v 256MB
success
tikv-ctl --host ip:port modify-tikv-config -n raftdb.defaultcf.disable-auto-compactions -v true
success
tikv-ctl --host ip:port modify-tikv-config -n raftstore.sync-log -v false
success

强制 Region 从多副本失败状态恢复服务

unsafe-recover remove-fail-stores 命令可以将故障机器从指定 Region 的 peer 列表中移除。运行命令之前,需要目标 TiKV 先停掉服务以便释放文件锁。

-s 选项接受多个以逗号分隔的 store_id,并使用 -r 参数来指定包含的 Region。如果要对某一个 store 上的全部 Region 都执行这个操作,可简单指定 --all-regions

tikv-ctl --db /path/to/tikv/db unsafe-recover remove-fail-stores -s 3 -r 1001,1002
success!
tikv-ctl --db /path/to/tikv/db unsafe-recover remove-fail-stores -s 4,5 --all-regions

之后启动 TiKV,这些 Region 便可以使用剩下的健康副本继续提供服务了。此命令常用于多个 TiKV store 损坏或被删除的情况。

注意:

  • 该命令只支持本地模式。在运行成功后,会打印 success!
  • 一般来说,您需要为指定 Region 的 peers 所在的每个 store 运行此命令。
  • 如果使用 --all-regions,通常需要在集群剩余所有健康的 store 上执行此命令。

恢复损坏的 MVCC 数据

recover-mvcc 命令用于 MVCC 数据损坏导致 TiKV 无法正常运行的情况。为了从不同种类的不一致情况中恢复,该命令会交叉检查 3 个 CF ("default", "write", "lock")。

  • -r 选项可以通过 region_id 指定包含的 Region。
  • -p 选项可以指定 PD 的 endpoints。
tikv-ctl --db /path/to/tikv/db recover-mvcc -r 1001,1002 -p 127.0.0.1:2379
success!

注意:

  • 该命令只支持本地模式。在运行成功后,会打印 success!
  • -p 选项指定 PD 的 endpoint,不使用 http 前缀,用于查询指定的 region_id 是否有效。
  • 对于指定 Region 的 peers 所在的每个 store,均须执行该命令。

Ldb 命令

ldb 命令行工具提供多种数据访问以及数据库管理命令。下方列出了一些示例用法。详细信息请在运行 tikv-ctl ldb 命令时查看帮助消息或查阅 RocksDB 文档。

数据访问序列的示例如下:

用 HEX 格式 dump 现有 RocksDB 数据:

tikv-ctl ldb --hex --db=/tmp/db dump

Dump 现有 RocksDB 的声明:

tikv-ctl ldb --hex manifest_dump --path=/tmp/db/MANIFEST-000001

您可以通过 --column_family=<string> 指定查询的目标列族。

通过 --try_load_options 命令加载数据库选项文件以打开数据库。在数据库运行时,建议您保持该命令为开启的状态。如果您使用默认配置打开数据库,LSM-tree 存储组织可能会出现混乱,且无法自动恢复。

打印加密元数据

encryption-meta 命令用于打印加密元数据。该子命令可以打印两种加密元数据:数据文件的加密信息,以及所有的数据加密密钥。

使用 encryption-meta dump-file 子命令打印数据文件的加密信息。你需要创建一个 TiKV 配置文件用以指定 TiKV 的数据目录:

# conf.toml
[storage]
data-dir = "/path/to/tikv/data"

--path 选项可以指定数据文件的绝对或者相对路径。如果指定的文件是明文存储的,本命令有可能没有输出。如果不指定 --path 选项,本命令打印所有数据文件的加密信息。

$ tikv-ctl --config=./conf.toml encryption-meta dump-file --path=/path/to/tikv/data/db/CURRENT
/path/to/tikv/data/db/CURRENT: key_id: 9291156302549018620 iv: E3C2FDBF63FC03BFC28F265D7E78283F method: Aes128Ctr

使用 encryption-meta dump-key 打印数据加密密钥。使用本命令的时候,除了在 TiKV 配置文件中指定 TiKV 的数据目录以外,还需要指定当前的主加密密钥。请参阅静态加密文档关于配置 TiKV 主加密密钥的说明。使用本命令时 security.encryption.previous-master-key 配置项不生效,即使配置文件中使用了该配置,本命令也不会触发更换主加密密钥。

# conf.toml
[storage]
data-dir = "/path/to/tikv/data"

[security.encryption.master-key]
type = "kms"
key-id = "0987dcba-09fe-87dc-65ba-ab0987654321"
region = "us-west-2"

注意如果使用了 AWS KMS 作为主加密密钥,使用本命令时 tikv-ctl 需要该 KMS 密钥的访问权限。KMS 访问权限可以通过环境变量、AWS 默认配置文件或 IAM 的方式传递给 tikv-ctl。详情请参阅相关 AWS 文档。

--ids 选项可以指定以逗号分隔的数据加密密钥 id 列表。如果不指定 --ids 选项,本命令打印所有的数据加密密钥,以及最新的数据加密密钥的 id。

本命令会输出一个警告,提示本命令会泄漏敏感数据。根据提示输入 "I consent" 即可。

$ ./tikv-ctl --config=./conf.toml encryption-meta dump-key
This action will expose encryption key(s) as plaintext. Do not output the result in file on disk.
Type "I consent" to continue, anything else to exit: I consent
current key id: 9291156302549018620
9291156302549018620: key: 8B6B6B8F83D36BE2467ED55D72AE808B method: Aes128Ctr creation_time: 1592938357
$ ./tikv-ctl --config=./conf.toml encryption-meta dump-key --ids=9291156302549018620
This action will expose encryption key(s) as plaintext. Do not output the result in file on disk.
Type "I consent" to continue, anything else to exit: I consent
9291156302549018620: key: 8B6B6B8F83D36BE2467ED55D72AE808B method: Aes128Ctr creation_time: 1592938357

注意:

本命令会以明文方式打印数据加密密钥。在生产环境中,请勿将本命令的输出重定向到磁盘文件中。即使使用以后删除该文件也不能保证文件内容从磁盘中干净清除。