TiDB 数据库调度(PD)揭秘

目录

一、PD 简介

        1.1 元数据管理

        1.2 调度决策

        1.3 全局服务

        1.4 集群配置与管理

二、TiKV 管理

        2.1 调度需求

        2.2 信息收集

三、TiDB server 管理

四、PD 集群主节点选取

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一、PD 简介

        TiDB PD (Placement Driver) 是 TiDB 分布式数据库系统中的核心组件之一，负责整个集群的元数据管理和调度工作。PD 在 TiDB 架构中扮演着至关重要的角色，确保了数据的正确分布、高可用性、以及资源的有效利用。

        PD 的功能如下：

        1.1 元数据管理

        存储集群全局元信息：PD 保存了 TiKV 集群的整体拓扑结构、每个 TiKV 节点的状态、以及数据在各个节点上的分布情况（即 Region 分布）等关键元数据。

        维护 Region 信息：Region 是 TiKV 中数据的最小分布单元，PD 负责记录每个 Region 的键值范围、副本位置、Leader 信息等，并动态调整 Region 分布以实现数据均衡。

        1.2 调度决策

        数据均衡：PD 根据预设的策略（如 Region 大小、副本数、地域分布等）定期进行数据均衡操作，通过迁移 Region 的副本来避免数据热点、保证资源利用率，并确保在节点故障时有足够的副本可用。

        故障恢复：当 TiKV 节点发生故障或网络隔离时，PD 负责检测并触发故障转移流程，重新选举 Leader，确保数据的高可用性。

        Region Split/Merge：根据数据增长和查询需求，PD 自动触发 Region 的分裂（Split）和合并（Merge）操作，以维持合理的 Region 大小，优化查询性能。

        1.3 全局服务

        全局唯一时间戳（Timestamp Oracle, TSO）：PD 提供全局单调递增的时间戳服务，用于协调分布式事务中的时间顺序，确保事务的 ACID 特性。

        全局唯一 ID 分配：PD 分配全局唯一的 Region ID、Table ID、Index ID 等，确保在整个集群内标识符的唯一性。

        1.4 集群配置与管理

        配置变更：PD 存储并管理 TiKV、TiDB 等组件的配置信息，支持动态调整配置并通过 gRPC 接口推送变更。

        监控与告警：PD 收集集群的运行状态和性能指标，支持通过 Prometheus 等工具进行监控，并提供告警功能。

        Dashboard & CLI：提供图形化界面（TiDB Dashboard）和命令行工具（pd-ctl）供管理员查看集群状态、执行管理操作。