迈向企业级核心场景的 TiDB 5.0

PingCAP

随着 2021 年春天的来临和 PingCAP 年满 6 周岁纪念日的到来,TiDB 5.0 迎来正式 GA。经过近一年紧锣密鼓的开发和打磨,TiDB 5.0 成为迈向企业级核心场景的里程碑版本:TiDB 5.0 的性能和稳定性得到显著提升,从而具备更强大的 OLTP 金融级核心场景的服务能力;在原有 HTAP 引擎 TiFlash 的基础上引入 MPP 架构,TiDB 使得众多企业的实时/交互式 BI 成为现实,为高成长企业和数字化创新场景提供了一栈式的数据服务底座,加速带动 HTAP 进入更多大型企业的数字化场景。

此外,TiDB 5.0 新增多项企业级特性,集成更丰富的大数据生态,提供更加简易的运维体验,帮助企业更高效地基于 TiDB 构建和扩展应用。秉持开源、开放、创新的发展路径,TiDB 将持续为企业构建“融合,简化,可靠”的分布式数据库平台。

高性能:多项性能指标实现突破

相比于 TiDB 4.0,TiDB 5.0 在性能方面取得了巨大的进步,通过提供聚簇索引异步提交事务等功能, 在 Sysbench 和 TPC-C 等 OLTP 的基准测试中,获得 20% ~ 80% 的性能提升。如下是在一些通用性能测试场景下面的数据:

配置信息

组件名称配置信息数量
PDm5.xlarge (AWS)3
TiDBc5.4xlarge (AWS)3
TiKVi3.4xlarge (AWS)3

负载信息

16 张表,每张表有 1000 万行数据

性能数据

另外,TiDB 5.0 在 AP 场景下也有架构性提升,提供了 TiFlash MPP 的计算模型,基于 TPC-H 查询的结果显示:TiDB 5.0 在同等资源下,MPP 引擎的总体性能是 Greenplum 6.15.0 与 Apache Spark 3.1.1 两到三倍之间,部分查询可达 8 倍性能差异。TPC-H 100 下的 TiDB MPP 测试的硬件规格和测试详情请点击这里查阅。

稳定性:衡量 TPC-C QPS 抖动的标准差值小于等于 2%

相比于 TiDB 4.0,TiDB 5.0 在稳定性上面取得了巨大的进步。通过优化 TiDB 调度过程中对 I/O、网络、CPU、内存等资源的占用,大幅减少 QPS 和延时因为资源被抢占而出现的性能抖动问题,在 TPC-C OLTP 的基准测试中,衡量 TPC-C QPS 抖动标准差的值小于等于 2%。

配置信息

Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2630 v4 @ 2.20GHz 40Core 189GB Memory 3TB SSD

易用性:更精准,更高效,更全面

更精准的性能排查

用户在排查 SQL 语句性能问题时,需要详细的信息来判断原因。TiDB 5.0 通过 EXPLAIN 可查看日志、监控等详细信息,帮助用户提升排查问题的效率。

更高效的集群运维

在 TiDB 5.0 中,TiUP 支持一键式环境检查并给出修复建议,自动修复检查过程中发现的环境问题,优化了多项集群部署的操作逻辑,便于 DBA 更快地部署标准的 TiDB 生产集群。新版本的 TiUP 提供业务无感知的升级体验,升级过程中的性能抖动控制在 10~30 秒。

在升级 TiDB 时,新增自动捕获并绑定查询计划的功能,由系统自动捕获并绑定最近一次查询计划然后存储在系统表中,确保升级过程中的 SQL 仍然走绑定的执行计划,

确保稳定性。升级完成后,DBA 可以导出绑定的查询计划,分析并决策是否要删除绑定。

更全面的 SQL 调优

TiDB 5.0 支持不可见索引 (Invisible Indexes),DBA 在调试和选择相对最优的索引时,可以通过 SQL 语句将某个索引设置成 Visible 或者 Invisible,避免执行消耗资源较多的操作,例如:DROP INDEXADD INDEX

在 TiDB 5.0 性能调优或者运维过程中,用户可以根据实际需要或者基于 EXPLAIN ANALYZE 测试选择优化过的 SQL 语句,通过 SQL BINDING 将优化过的 SQL 语句与业务代码执行的 SQL 语句绑定,确保稳定性。

数据生态:增加多个数据迁移、数据导入、数据共享组件,方便用户在异构环境使用 TiDB

数据迁移方面

数据迁移类工具支持 AWS S3(也包含支持 S3 协议的其他存储服务)作为数据迁移的中间转存介质,同时支持将 Aurora 快照数据直接初始化到 TiDB 中,丰富了数据从 AWS S3/Aurora 迁移到 TiDB 的选择。

数据导入工具 TiDB Lightning 针对 DBaaS AWS T1.standard 配置(及其等同配置)的 TiDB 集群进行了数据导入性能优化,测试结果显示使用 TiDB Lightning 导入 1TB TPCC 数据到 TiDB,性能提升了 40%,由 254 GiB/h 提升到了 366 GiB/h。

数据共享方面

TiCDC 集成 Kafka Connect (Confluent Platform),通过 Kafka Connectors 协议,支持将 TiDB 的数据变更同步到不同关系型或非关系型数据库,例如:Kafka, Hadoop, Oracle 等,帮助企业将业务数据流转到异构数据库,形成数据闭环。

TiCDC 支持在多套 TiDB 集群之间相互复制数据,可用于多个 TiDB 集群之间数据的备份、容灾与数据汇聚等场景。

企业级特性:企业级特性获得整体增强

事务方面

悲观事务模式下,如果事务所涉及到的表存在并发的 DDL 操作或者 SCHEMA VERSION 变更,系统自动将该事务的 SCHEMA VERSION 更新到最新版本,以此确保事务的成功提交。

高可用与容灾

TiDB 5.0 引入 Raft Joint Consensus 算法将 Region 成员变更操作中的“添加”和“删除”合并为一个操作,并发送给所有成员,提升 Region 成员变更时的可用性。在变更过程中,Region 处于中间的状态,如果任何被修改的成员失败,系统仍然具备高可用能力。

安全合规

为满足企业安全合规例如《通用数据保护条例》(GDPR) 的要求,TiDB 在输出错误信息和日志信息时,支持对敏感信息(例如身份证信息、信用卡号等)进行脱敏处理,避免敏感信息泄露。

此外,新版本进一步优化了内存管理模块,跟踪统计聚合函数的内存使用情况,从而降低系统 OOM 的风险。在 SQL 功能方面,TiDB 5.0 支持 INTERSECTEXCEPT 操作符、支持 List 和 List Column 分区表,在字符集和排序规则方面支持 utf8mb4_unicode_ciutf8_unicode_ci 排序规则。

总结

作为企业级开源分布式数据库,TiDB 5.0 在性能、稳定性、易用性、高可用与安全合规等方面都取得了巨大的进步,并增加了多个企业级特性,在 OLTP Scale 的基础之上实现了一栈式数据实时分析的需求,将带动企业用户借助增强性 HTAP 的能力,加速推进数字化转型与升级。

今天就去下载吧!

TiDB 5.0 Download

TiDB 5.0 GA Release Notes

特别感谢,TiDB 的开发者社区和用户社区的所有小伙伴为 TiDB 发展所作出的贡献。从 TiDB 4.0 发布以来总计有 538 位 Contributor 提交了 12513 个 PR 帮助我们一起完成企业级核心场景的里程碑版本的开发。如何让 TiDB 在这个时代最优秀的场景中打磨从而不停的迭代和进化?我们相信唯有极致的开放才能让这一切变为可能:开放的源代码,开放的社区,开放的生态和开放的心态!

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开源分布式关系型数据库 TiDB
TiDB 是一款定位于在线事务处理/在线分析处理( HTAP: Hybrid Transactional/Analytical Processing)的...

PingCAP 是国内开源的新型分布式数据库公司,秉承开源是基础软件的未来这一理念,PingCAP 持续扩大社区影响力,致力于前沿技术领域的创新实现。其研发的分布式关系型数据库 TiDB 项目,具备「分布式强一致性事务、在线弹性水平扩展、故障自恢复的高可用、跨数据中心多活」等核心特性,是大数据时代理想的数据库集群和云数据库解决方案。目前准生产测试用户 1000 余家,并已被 200 余家不同行业的领先企业应用在实际生产环境,涉及互联网、游戏、金融、政府、电信、制造业等多个领域。

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PingCAP 是国内开源的新型分布式数据库公司,秉承开源是基础软件的未来这一理念,PingCAP 持续扩大社区影响力,致力于前沿技术领域的创新实现。其研发的分布式关系型数据库 TiDB 项目,具备「分布式强一致性事务、在线弹性水平扩展、故障自恢复的高可用、跨数据中心多活」等核心特性,是大数据时代理想的数据库集群和云数据库解决方案。目前准生产测试用户 1000 余家,并已被 200 余家不同行业的领先企业应用在实际生产环境,涉及互联网、游戏、金融、政府、电信、制造业等多个领域。

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