TiDB ——TiKV
TiKV持久化
- TiKV架构和作用
- TiKV数据持久化和读取
- TiKV如何提供MVCC和分布式事务支持
- TiKV基于Raft算法的分布式一致性
- TiKV的coprocessor
TiKV架构和作用
- 数据持久化
- 分布式一致性
- MVCC
- 分步式事务
- Coprocessor
RocksDB
单机持久化引擎，单机key-value的哈希表
写入先会保存在MemTable当中，批量写入磁盘，合并。
WAL：用来保证事务的原子性和持久性。
会先写到磁盘中，在写到内存中。可以实现故障恢复。
Sync_log=true
MemTable:调表和搜索保证有序性。
流控write stall=5
compaction查找：有序，使用二分查找。
删除：操作memTable，写入一个delete
Block Cache：存最近最常读取的，找不到就去找下一个。
最新的数据永远在老数据上面，
bloom Filter：判断集合中的元素，它说元素不在就是不在，在可能不在。
分布式事务
乐观锁。
分布式事务
在内存中修改事务
只给事务的第一行加一把主锁。
修改是检查lock里面有没有锁，如果有则先不修改，起到了阻塞的作用。事务会从PD获取事务开始的时间。
锁信息的清理：不是删除，是加入一条新的锁信息。
事务有三个阶段：
开始获取一个时间戳，一旦做了提交以后，进入两个阶段。
- 第一阶段将修改的数据和锁信息，写入
default列簇当中，锁信息写入lock列簇当中 - 第二阶段
commit，获取事务结束时间，在write当中写入提交时间，清除lock信息。从write当中去default当中去找信息。
注意事项：
write不单单是写提交信息，当用户写入了一行小于255字节，那么会存储在write列中，否则会被存入default列中。
default：存储的都是大于255字节的数据。
主锁：别的锁会存一个对主锁的指向。只给第一行数据加一把主锁，其他只加一个指向。
如果发生宕机，就看主锁有没有信息，进行一个恢复。
MVCC 多并发版本控制
实现：生成一个副本，读副本，用时间戳，取最新的。
悲观事务/悲观锁：要能感知到锁的存在。其他的事务是可以感知到的。写不阻塞读。
- 如果当前读id=1，TSO=120，可以发现最近的一条信息结束TSO是110，开始TSO是100，找到id=1,发现可以读出Jack，但是在lock当中有一条锁信息，所以不能进行写，
- 如果当前读id=2，TSO=120，可以发现，和1同理可以读出Candy，但是lock没有锁，所以也可以进行写。
- 如果当前读id=4，TSO=120，可以发现，可以读出Tony，但是lock存在锁信息，指向1的主锁，所以也不能进行写入。
TiKV-Raft
Raft与Multi Raft
读写只走leader。
region超过96MB就会另起一个单元，插入是连续的。每一个副本的ky-value都是一样的。区间是左闭右开。
一个region多副本组成一个raft group。
Raft日志复制
- propose，会将请求变成一个写入日志。
- append，将Raft日志存储到本地的专门存raft日志的rocks DB中。
- Replicate，复制 ，分发其他副本的所在的节点当中，持久化
- Commited,副本返回一个响应值收到并存起来了，多数节点丢不了
- Apply 将Raft日志应用，存到rocksdb KV当中
Raft Leader 选举
term：在稳定的关系的一段时期
election timeout:150ms~300ms没有心跳，没有leader。变成下一段关系。
发起投票，term+1，谁的term大，谁就会变成leader
Heartbeat time interval:每隔一段时间给follower发心跳信息，没有收到心跳信息就会发起选举。如果多次时间相同，可能发起多次选举。会让一个区间的follwer都进入选举。
raft-election-timeout-ticks不能小于raft-heartbeat-ticks
TiKV 读写
数据的写入
两个线程池
- propose：raftstore pool将写请求转化成raft log
- Append,raftstore pool将日志存储、持久化到rocksdb raft中
- Replicate，复制，复制给其他副本节点。保证持久化，大多数返回成功，就进入下一个状态
- commited，指日志被大多数副本接受并持久化，接受到信息，不是指用户的commited
apply pool 应用到rocksdb kv才算成功。commited才返回。
读到数据，数据一定应用到rocksdb kv中。
数据的读取
TiDB Server收到读取请求，会先去PD查，这个key在哪一个node的哪一个region当中。
readIndex:读一定在写之后,读取保证在修改之后，在读之写都应该commited掉，apply。保证读一定可以到修改之后的值。
Lease Read：在election timeout 之内leader都不会改变
Follower Read：比leader读的更快由于apply的速度。
Coprocessor 协同处理器
TiDB将就计算分发给TiKV的Coprocessor计算，降低TiDB Server的压力。
- 物理算子，sql的中间结果
- 分析数据，统计信息，对表进行校验
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