国内重要的 Go 语言项目:TiDB 3.0 GA,稳定性和性能大幅提升 TiDB 是 PingCAP 自主研发的开源分布式关系型数据库,具备商业级数据库的数据可靠性,可用性,安全性等特性 , 支持在线弹性水平扩展,兼容 MySQL 协议及生态,创新性实现 OLTP 及 OLAP 融合 。
TiDB 3.0 版本显著提升了大规模集群的稳定性,集群支持 150+ 存储节点,300+TB 存储容量长期稳定运行 。易用性方面引入大量降低用户运维成本的优化,包括引入 Information_Schema 中的多个实用系统视图、EXPLAIN ANALYZE、SQL Trace 等 。在性能方面 , 特别是 OLTP 性能方面 , 3.0 比 2.1 也有大幅提升,其中 TPC-C 性能提升约 4.5 倍,Sysbench 性能提升约 1.5 倍,OLAP 方面,TPC-H 50G Q15 因实现 View 可以执行 , 至此 TPC-H 22 个 Query 均可正常运行 。新功能方面增加了窗口函数、视图(实验特性)、分区表、插件系统、悲观锁(实验特性) 。
截止本文发稿时 TiDB 已在 500+ 用户的生产环境中长期稳定运行 , 涵盖金融、保险、制造,互联网,游戏 等领域,涉及交易、数据中台、 历史 库等多个业务场景 。不同业务场景对关系型数据库的诉求可用 “百花齐放”来形容,但对关系数据库最根本的诉求未发生任何变化,如数据可靠性 , 系统稳定性 , 可扩展性 , 安全性,易用性等 。请跟随我们的脚步梳理 TiDB 3.0 有什么样的惊喜 。
3.0 与 2.1 版本相比,显著提升了大规模集群的稳定性,支持单集群 150+ 存储节点,300+TB 存储容量长期稳定运行,主要的优化点如下:
1. 优化 Raft 副本之间的心跳机制,按照 Region 的活跃程度调整心跳频率,减小冷数据对集群的负担 。
2. 热点调度策略支持更多参数配置,采用更高优先级 , 并提升热点调度的准确性 。
3. 优化 PD 调度流程,提供调度限流机制,提升系统稳定性 。
4. 新增分布式 GC 功能 , 提升 GC 的性能,降低大集群 GC 时间,提升系统稳定性 。
众所周知,数据库查询计划的稳定性对业务至关重要,TiDB 3.0 版本采用多种优化手段提升查询计划的稳定性,如下:
1. 新增 Fast Analyze 功能 , 提升收集统计信息的速度 , 降低集群资源的消耗及对业务的影响 。
2. 新增 Incremental Analyze 功能,提升收集单调递增的索引统计信息的速度,降低集群资源的消耗及对业务的影响 。
3. 在 CM-Sketch 中新增 TopN 的统计信息,缓解 CM-Sketch 哈希冲突导致估算偏大,提升代价估算的准确性,提升查询计划的稳定性 。
4. 引入 Skyline Pruning 框架,利用规则防止查询计划过度依赖统计信息,缓解因统计信息滞后导致选择的查询计划不是最优的情况 , 提升查询计划的稳定性 。
5. 新增 SQL Plan Management 功能 , 支持在查询计划不准确时手动绑定查询计划,提升查询计划的稳定性 。
1. OLTP
3.0 与 2.1 版本相比 Sysbench 的 Point Select,Update Index , Update Non-Index 均提升约 1.5 倍 , TPC-C 性能提升约 4.5 倍 。主要的优化点如下:
1. TiDB 持续优化 SQL 执行器 , 包括:优化 NOT EXISTS 子查询转化为 Anti Semi Join,优化多表 Join 时 Join 顺序选择等 。
2. 优化 Index Join 逻辑 , 扩大 Index Join 算子的适用场景并提升代价估算的准确性 。
3. TiKV 批量接收和发送消息功能,提升写入密集的场景的 TPS 约 7%,读密集的场景提升约 30% 。
4. TiKV 优化内存管理,减少 Iterator Key Bound Option 的内存分配和拷贝 , 多个 Column Families 共享 block cache 提升 cache 命中率等手段大幅提升性能 。
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