TiDB 架构

与传统的单机数据库相比，TiDB 具有以下优势：

• 具有分布式架构，具有灵活和弹性的扩展能力。
• 完全兼容 MySQL 协议、MySQL 的常用功能和语法。要将你的应用迁移到 TiDB，在大多数情况下无需修改一行代码。
• 支持高可用性，出现少数副本故障时自动故障转移；对应用透明。
• 支持 ACID 事务，适用于需要强一致性的场景，如银行转账。

作为一个分布式数据库，TiDB 设计为由多个组件组成。这些组件相互通信，形成一个完整的 TiDB 系统。架构如下：

TiDB 服务器

TiDB 服务器 是一个无状态的 SQL 层，向外部暴露 MySQL 协议的连接端点。TiDB 服务器接收 SQL 请求，进行 SQL 解析和优化，最终生成分布式执行计划。它具有水平扩展能力，并通过如 TiProxy、Linux Virtual Server (LVS)、HAProxy、ProxySQL 或 F5 等负载均衡组件向外提供统一接口。它不存储数据，仅用于计算和 SQL 分析，将实际的数据读取请求传递给 TiKV 节点（或 TiFlash 节点）。

Placement Driver (PD) 服务器

PD 服务器 是整个集群的元数据管理组件。它存储每个 TiKV 节点的实时数据分布元数据和整个 TiDB 集群的拓扑结构，提供 TiDB Dashboard 管理界面，并为分布式事务分配事务 ID。PD 服务器是整个 TiDB 集群的“脑”，因为它不仅存储集群的元数据，还根据 TiKV 节点实时上报的数据分布状态，向特定的 TiKV 节点发送数据调度命令。此外，PD 服务器至少由三个节点组成，具有高可用性。建议部署奇数个 PD 节点。

存储服务器

TiKV 服务器

TiKV 服务器 负责存储数据。TiKV 是一个分布式事务性键值存储引擎。

Region 是存储数据的基本单元。每个 Region 存储特定 Key 范围内的数据，该范围为左闭右开的区间，从 StartKey 到 EndKey。

每个 TiKV 节点中存在多个 Region。TiKV API 原生支持在键值对层面进行分布式事务，并默认支持 Snapshot Isolation 级别的隔离。这是 TiDB 在 SQL 层支持分布式事务的核心。处理 SQL 语句后，TiDB 服务器会将 SQL 执行计划转换为对 TiKV API 的实际调用。因此，数据存储在 TiKV 中。TiKV 中的所有数据都会自动维护多份副本（默认为三份），因此 TiKV 具有原生的高可用性，并支持自动故障转移。

TiFlash 服务器

TiFlash 服务器 是一种特殊类型的存储服务器。不同于普通的 TiKV 节点，TiFlash 以列存储数据，主要用于加速分析处理。