TiDB — 專案總覽
分析版本
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專案資訊
| 欄位 | 內容 |
|---|---|
| 專案名稱 | TiDB |
| GitHub 連結 | pingcap/tidb |
| 程式語言 | Go |
| Go 版本 | 1.25.8 |
| 模組名稱 | github.com/pingcap/tidb |
| 授權條款 | Apache 2.0 |
| 開發組織 | PingCAP, Inc. |
| 官方網站 | pingcap.com |
| 官方文件 | docs.pingcap.com |
| 雲端服務 | TiDB Cloud |
| 專案類型 | 分散式 HTAP SQL 資料庫 |
專案簡介
TiDB（發音 /'taɪdiːbi:/，Ti 代表鈦元素 Titanium）是由 PingCAP 開發的開源、雲原生、分散式 SQL 資料庫，專為高可用性、水平與垂直可擴展性、強一致性及高效能而設計。TiDB 完全相容 MySQL 8.0 協定，讓現有應用程式無需或僅需少量修改即可遷移至 TiDB 叢集，並提供完整的 ACID 分散式交易保障。
TiDB 的核心架構將計算層（TiDB Server）與儲存層（TiKV / TiFlash）徹底分離，兩者皆可獨立橫向擴展。儲存層採用 Raft 共識協定確保資料多副本強一致性，即使部分節點故障也能自動容錯恢復。TiDB 同時提供行式儲存引擎 TiKV 與列式儲存引擎 TiFlash，透過 Multi-Raft Learner 協定實現即時資料同步，使同一套資料庫能同時承擔 OLTP（線上交易）與 OLAP（分析查詢）工作負載，即所謂的 HTAP（Hybrid Transactional/Analytical Processing）。
TiDB 可部署於公有雲、私有機房或 Kubernetes 環境。官方提供 TiDB Operator 自動化 Kubernetes 上的叢集運維，亦提供全託管的 TiDB Cloud 服務。整個專案以 Apache 2.0 授權完全開源，所有原始碼均可在 GitHub 上取得。
文件目錄
| 文件 | 說明 |
|---|---|
| 系統架構 | 專案目錄結構、核心組件分工、TiDB Server 內部流程、儲存層設計、Raft 協定 |
| 核心功能分析 | SQL 解析與執行、分散式交易（2PC）、HTAP 查詢路由、DDL 非同步機制、統計資訊與代價優化器 |
| 控制器與 API | HTTP Status API、TiDB Dashboard、planner/executor 套件、Session 管理、Plugin 系統 |
| 外部整合 | BR 備份還原、TiDB Lightning 資料匯入、Dumpling 資料匯出、TiCDC 變更資料捕獲、雲端儲存整合 |
系統架構概覽
TiDB 叢集由三個主要核心元件組成，各自職責分明：
| 元件 | 角色 | 說明 |
|---|---|---|
| TiDB Server | 計算層 | 無狀態 SQL 引擎，負責協議處理、SQL 解析、查詢優化、執行計劃分發 |
| TiKV | 行式儲存層 | 基於 RocksDB 的分散式 KV 儲存，以 Raft 組保證強一致性 |
| PD（Placement Driver） | 中繼資料與排程層 | 管理 Region 分佈、TSO 時間戳服務、叢集拓撲與負載均衡 |
| TiFlash | 列式儲存層 | 透過 Multi-Raft Learner 從 TiKV 非同步複製資料，加速 OLAP 查詢 |
| TiDB Dashboard | 管理介面 | 視覺化叢集診斷、慢查詢分析、熱點分析 |
核心子專案
TiDB monorepo 中內含三個重要的獨立工具子專案：
| 子專案 | 目錄 | 說明 |
|---|---|---|
| BR | br/ | 分散式備份與還原工具，支援全量/增量備份，目標支援 S3/GCS/Azure |
| TiDB Lightning | lightning/ | TB 級資料快速匯入工具，支援 Physical Import Mode 與 Logical Import Mode |
| Dumpling | dumpling/ | 高效能資料匯出工具，MySQL 相容，支援平行匯出與雲端儲存 |
建置系統
TiDB 使用 GNU Make 搭配 Makefile + Makefile.common 管理建置流程：
bash
make # 建置 TiDB Server（預設目標）
make all # 建置所有目標
make server # 僅建置 TiDB Server
make build_br # 建置 BR 備份還原工具
make build_lightning # 建置 TiDB Lightning
make build_dumpling # 建置 Dumpling
make test # 執行所有測試
make ut # 執行單元測試
make check # 完整品質檢查
make fmt # 格式化 Go 程式碼與現有生態系比較
| 專案 | 類別 | 主要語言 | 核心功能 | 與 TiDB 的關係 |
|---|---|---|---|---|
| TiDB | 分散式 SQL 資料庫 | Go | HTAP、MySQL 相容、水平擴展 | 本專案 |
| KubeVirt | 虛擬化平台 | Go | Kubernetes 上運行 VM | 可作為 TiDB Cloud 底層運算資源 |
| CDI | 資料管理 | Go | PV 資料匯入、VM 映像管理 | TiDB 備份資料可存放於 PV |
| Multus CNI | 網路外掛 | Go | Pod 多網路介面 | TiDB 叢集節點可利用 Multus 進行網路隔離 |
| Monitoring | 可觀測性 | Go/YAML | Prometheus + Grafana 監控棧 | TiDB 原生整合 Prometheus，提供 Grafana Dashboard |
| NetBox | 網路 IPAM/DCIM | Python/Django | 網路設備與 IP 資產管理 | 資料中心基礎設施管理，與 TiDB 部署環境規劃相關 |