架构

TiDB Cloud 是一款全托管的数据库即服务（DBaaS），将 TiDB 的灵活性与强大功能带到 Amazon Web Services (AWS)、Google Cloud、Microsoft Azure 和阿里云。TiDB 是一款开源 HTAP（混合事务与分析处理）数据库。

TiDB 兼容 MySQL，使得迁移和对接现有应用变得简单，同时具备无缝扩展性，能够应对从小型负载到大规模高性能系统的各种需求。它在一个系统中同时支持事务型（OLTP）和分析型（OLAP）负载，简化运维并实现实时洞察。

TiDB Cloud 让你轻松扩展数据库，处理复杂的管理任务，专注于开发可靠且高性能的应用。

对于 AWS，TiDB Cloud 提供 TiDB Cloud Starter，适用于自动扩展、成本高效的负载，TiDB Cloud Essential，适用于具备预配置容量的生产级负载，TiDB Cloud Premium，适用于需要高性能和增强安全性的关键业务负载，以及 TiDB Cloud Dedicated，适用于企业级应用，具备专属资源和高级功能。
对于 Google Cloud 和 Azure，TiDB Cloud 提供 TiDB Cloud Dedicated，适用于企业级应用，具备专属资源和高级功能。
对于阿里云，TiDB Cloud 提供 TiDB Cloud Starter，适用于自动扩展、成本高效的负载，TiDB Cloud Essential，适用于具备预配置容量的生产级负载，以及 TiDB Cloud Premium，适用于需要高性能和增强安全性的关键业务负载。

TiDB Cloud Starter

TiDB Cloud Starter 是一款全托管的多租户 TiDB 产品，提供即开即用、自动扩展的 MySQL 兼容数据库。

Starter 方案非常适合刚开始使用 TiDB Cloud 的用户。它为开发者和小型团队提供以下特性：

免费：当使用量在免费额度内时，该方案免费。无需信用卡即可开始使用。
存储：提供初始 5 GiB 的行存储和 5 GiB 的列存储。
Request Units：包含 5000 万 Request Units (RUs) 用于数据库操作。

TiDB Cloud Essential

对于负载持续增长、需要实时扩展的应用，Essential 方案提供灵活性和性能，助力你的业务增长，具备以下特性：

增强功能：包含 Starter 方案的全部功能，并具备处理更大、更复杂负载的能力，以及高级安全特性。
自动扩展：自动调整存储和计算资源，高效应对不断变化的负载需求。
可预测的定价：根据存储和计算资源的 Request Capacity Units (RCUs) 计费，提供透明、按用量计费的定价模式，随需扩展，按实际使用付费，无隐藏费用。

TiDB Cloud Essential 提供 Zonal High Availability，将所有组件部署在同一可用区内，以降低网络延时。更多信息，参见 TiDB Cloud 的高可用性。

TiDB Cloud Premium

对于需要在托管环境中获得高性能和增强安全性的关键业务应用，Premium 计划提供强大的基础设施和高级控制能力，具有以下特性：

无限增长和自动扩缩容：提供无缝扩展能力以应对不断变化的工作负载，确保关键业务运行的持续可靠性。
性能优化：针对高吞吐和低延迟工作负载进行调优，提供更高的资源上限和更细粒度的扩缩容控制。
按量付费：根据实际的 Request Capacity Unit (RCU) 消耗量和存储使用量计费。这种灵活的模式无需手动对后端资源进行过度预配。
高级安全性：提供更深入的安全配置和合规能力，以满足大型企业和受监管行业的要求。

为最大限度地提升关键业务工作负载的可用性和弹性，TiDB Cloud Premium 提供区域级高可用，通过将节点分布在多个可用区中，提供比同区部署更高的冗余能力。

TiDB Cloud BYOC

TiDB Cloud BYOC（Bring Your Own Cloud）专为需要更强的数据位置、云资源、网络边界和合规态势控制能力，同时仍希望将 TiDB Cloud 作为托管服务使用的组织而设计。使用 BYOC 时，TiDB Cloud 控制平面由 PingCAP 管理，而 TiDB 数据平面运行在你自己的云账户中。

BYOC 提供以下特性：

Data plane 部署在客户自己的账户中：将 TiDB 服务资源、数据存储和网络边界保留在你的云账户中。
托管运维：使用 TiDB Cloud 进行部署、扩缩容、监控、升级、备份和生命周期管理。
灵活的高可用性：同时支持 Single-AZ 和 Multi-AZ 部署，你可以在更低延时的单可用区部署与更高韧性的跨可用区部署之间进行选择。
云账户级自主控制：允许你应用自己的云策略来管理网络、安全、可审计性和合规性。
私有网络连接：根据你的 BYOC 配置，支持 VPC peering 等私有网络访问方式。

为满足不同工作负载的需求，TiDB Cloud BYOC 同时支持 Single-AZ 和 Multi-AZ 部署，使你能够在更低延时的单可用区部署和跨多个可用区的更高韧性部署之间进行选择。

你可以在创建资源池时，将每个资源池的高可用模式设置为 Zonal 或 Regional。Zonal 资源池部署在单个可用区中，而 Regional 资源池部署在多个可用区中。TiDB Cloud 会根据 BYOC Region 配置和可用的云资源来确定可用区放置。在资源池中创建或恢复的 TiDB Cloud BYOC 实例会继承该资源池的高可用模式。资源池创建后，你无法更改其高可用模式或可用区放置。

TiDB Cloud BYOC Architecture

一个 TiDB Cloud BYOC 部署包含以下主要组件：

TiDB Cloud control plane：提供 TiDB Cloud 控制台、组织和项目管理、计费、生命周期编排、监控视图、告警以及维护工作流。
BYOC data plane：在你的云账户中运行 TiDB 服务及相关基础设施。TiDB Cloud 会基于你在 BYOC 接入过程中授予的权限来运维此环境。
Resource pool：定义一个或多个 TiDB Cloud BYOC 实例所依赖的底层物理资源、网络和容量边界。每个资源池都有其各自的容量配置、资源池 CIDR、高可用模式以及 AWS 资源标签。
TiDB 服务 VPC：承载为应用流量提供服务的 TiDB 服务组件。
可观测性服务 VPC：承载可观测性组件，用于收集 BYOC 部署的指标、日志和运维数据。
应用 VPC：承载你的应用。此 VPC 由你管理，你需要配置网络连通性以访问 BYOC TiDB 服务。

每个 BYOC Region 都是独立部署和运维的。添加某个 BYOC Region 时，TiDB Cloud 会在你的云账户中预配该 Region 所需的资源。由于每个 BYOC Region 都有各自独立的数据平面设置，因此不同 Region 不会共享同一个 TiDB Service VPC 或 Observability Service VPC。

你的应用会从应用环境连接到 TiDB Cloud BYOC 实例。根据你的 BYOC 配置，连接可以使用私有访问或受控的公网访问。对于私有访问，BYOC 支持 VPC peering 及其他私有连接选项。

TiDB Cloud Dedicated

TiDB Cloud Dedicated 专为关键业务设计，提供跨多个可用区的高可用性、水平扩展能力以及完整的 HTAP 功能。

该方案基于隔离的云资源（如 VPC、VM、托管 Kubernetes 服务和云存储）构建，充分利用主流云服务商的基础设施。TiDB Cloud Dedicated 集群支持完整的 TiDB 功能集，实现快速扩展、可靠备份、在指定 VPC 内部署以及地域级容灾。

TiDB Cloud Dedicated 架构

TiDB Cloud Lake

TiDB Cloud Lake 是一项面向分析工作负载的云原生数据仓库服务。它将计算与存储分离，使你能够独立配置 warehouse，随工作负载变化进行扩展，并以经济高效的方式将数据存储在对象存储中。

TiDB Cloud Lake 在一个平台中支持 ANSI SQL、半结构化数据处理、向量搜索和面向 AI 的工作流。它专为希望获得托管式分析体验而无需自行运维底层基础设施的团队而设计。

更多详情，请参见 TiDB Cloud Lake Overview。

TiDB Cloud Filesystem

TiDB Cloud Filesystem 提供持久、共享的文件存储，独立于访问它的机器和进程。你可以使用 ti fs 命令访问文件，或将文件系统挂载为本地目录，而无需预配或管理 TiDB 数据库。

更多详细信息，请参见 TiDB Cloud Filesystem。

TiDB Cloud 控制台

TiDB Cloud 控制台是 TiDB Cloud 资源的基于 Web 的管理界面。你可以通过该平台管理 TiDB Cloud 资源、导入或迁移数据、监控性能指标、配置备份、设置安全控制，并与其他云服务集成，所有操作均可在一个用户友好的平台上完成。

TiDB Cloud CLI（PREVIEW）

TiDB Cloud CLI，命令为 ticloud，允许你通过终端使用简单命令直接管理 TiDB Cloud Starter 和 Essential 实例。你可以执行如下任务：

创建、删除和列出 TiDB Cloud Starter 和 Essential 实例。
向 TiDB Cloud Starter 和 Essential 实例导入数据。
从 TiDB Cloud Starter 和 Essential 实例导出数据。

更多信息，参见 TiDB Cloud CLI 参考。

TiDB Cloud API（PREVIEW）

TiDB Cloud API 是基于 REST 的接口，提供对 TiDB Cloud Starter、TiDB Cloud Essential、TiDB Cloud Premium 和 TiDB Cloud Dedicated 资源的编程访问能力。它支持自动化、高效地处理项目、集群、备份、恢复、数据导入、计费以及 TiDB Cloud Data Service 中的其他资源管理任务。

更多信息，参见 TiDB Cloud API 概览。

节点

节点是 TiDB 架构的核心组件。TiDB 节点、TiKV 节点和 TiFlash 节点协同工作，用于处理 SQL 查询、存储数据并加速分析型负载。

在 TiDB Cloud Dedicated 集群中，你可以根据性能需求完全管理专属 TiDB、TiKV 和 TiFlash 节点的数量和规格。更多信息，参见扩展性。
在 TiDB Cloud Starter、TiDB Cloud Essential 或 TiDB Cloud Premium 实例中，TiDB、TiKV 和 TiFlash 节点的数量和规格由系统自动管理。这确保了无缝扩展，无需用户手动配置或管理节点。

TiDB 节点

TiDB 节点是无状态的 SQL 层，通过 MySQL 兼容端点与应用连接。它负责解析、优化 SQL 查询，并生成分布式执行计划。

你可以部署多个 TiDB 节点以实现水平扩展，处理更高负载。这些节点与负载均衡器（如 TiProxy 或 HAProxy）协同工作，提供无缝接口。TiDB 节点本身不存储数据——它们会将数据请求转发给 TiKV 节点（行存储）或 TiFlash 节点（列存储）。

TiKV 节点

TiKV 节点是 TiDB 架构中数据存储的核心，作为分布式事务型键值存储引擎，具备可靠性、扩展性和高可用性。

主要特性：

基于 Region 的数据存储
- 数据被划分为多个 Region，每个 Region 覆盖特定的 Key Range（左闭右开区间：StartKey 到 EndKey）。
- 每个 TiKV 节点内可包含多个 Region，以实现高效的数据分布。
事务支持
- TiKV 节点在键值层面原生支持分布式事务，默认隔离级别为 Snapshot Isolation。
- TiDB 节点将 SQL 执行计划转换为对 TiKV 节点 API 的调用，实现无缝的 SQL 级事务支持。
高可用性
- TiKV 节点中的所有数据都会被复制（默认 3 副本），以保证持久性。
- TiKV 原生支持高可用性和自动故障转移，防止节点故障带来的影响。
扩展性与可靠性
- TiKV 节点设计用于处理不断扩展的数据集，同时保持分布式一致性和容错能力。

TiFlash 节点

TiFlash 节点是 TiDB 架构中的一种专用存储节点。与普通 TiKV 节点不同，TiFlash 采用列存储模型，专为分析加速设计。