猿创征文|国产数据库实战之使用docker部署tidb集群(代码片段)

江湖有缘 江湖有缘     2023-03-17     580

关键词:

猿创征文 | 国产数据库实战之使用Docker部署TiDB集群

一、TiDB介绍

1.TiDB简介

TiDB 是 PingCAP 公司自主设计、研发的开源分布式关系型数据库,是一款同时支持在线事务处理与在线分析处理 (Hybrid Transactional and Analytical Processing, HTAP) 的融合型分布式数据库产品。

2.TiDB特性

  • 一键水平扩容或者缩容

得益于 TiDB 存储计算分离的架构的设计,可按需对计算、存储分别进行在线扩容或者缩容,扩容或者缩容过程中对应用运维人员透明。

  • 金融级高可用

数据采用多副本存储,数据副本通过 Multi-Raft 协议同步事务日志,多数派写入成功事务才能提交,确保数据强一致性且少数副本发生故障时不影响数据的可用性。可按需配置副本地理位置、副本数量等策略满足不同容灾级别的要求。

  • 实时 HTAP

提供行存储引擎 TiKV、列存储引擎 TiFlash 两款存储引擎,TiFlash 通过 Multi-Raft Learner 协议实时从 TiKV 复制数据,确保行存储引擎 TiKV 和列存储引擎 TiFlash 之间的数据强一致。TiKV、TiFlash 可按需部署在不同的机器,解决 HTAP 资源隔离的问题。

  • 云原生的分布式数据库

专为云而设计的分布式数据库,通过 TiDB Operator 可在公有云、私有云、混合云中实现部署工具化、自动化。

  • 兼容 MySQL 5.7 协议和 MySQL 生态

兼容 MySQL 5.7 协议、MySQL 常用的功能、MySQL 生态,应用无需或者修改少量代码即可从 MySQL 迁移到 TiDB。提供丰富的数据迁移工具帮助应用便捷完成数据迁移。

3.TiDB集群整体架构

4.TiDB集群各部分介绍

  • TiDB Server:

SQL 层,对外暴露 MySQL 协议的连接 endpoint,负责接受客户端的连接,执行 SQL 解析和优化,最终生成分布式执行计划。TiDB 层本身是无状态的,实践中可以启动多个 TiDB 实例,通过负载均衡组件(如 LVS、HAProxy 或 F5)对外提供统一的接入地址,客户端的连接可以均匀地分摊在多个 TiDB 实例上以达到负载均衡的效果。TiDB Server 本身并不存储数据,只是解析 SQL,将实际的数据读取请求转发给底层的存储节点 TiKV(或 TiFlash)。

  • PD (Placement Driver) Server:

整个 TiDB 集群的元信息管理模块,负责存储每个 TiKV 节点实时的数据分布情况和集群的整体拓扑结构,提供 TiDB Dashboard 管控界面,并为分布式事务分配事务 ID。PD 不仅存储元信息,同时还会根据 TiKV 节点实时上报的数据分布状态,下发数据调度命令给具体的 TiKV 节点,可以说是整个集群的“大脑”。此外,PD 本身也是由至少 3 个节点构成,拥有高可用的能力。建议部署奇数个 PD 节点。

  • 存储节点

1.TiKV Server:负责存储数据,从外部看 TiKV 是一个分布式的提供事务的 Key-Value 存储引擎。存储数据的基本单位是 Region,每个 Region 负责存储一个 Key Range(从 StartKey 到 EndKey 的左闭右开区间)的数据,每个 TiKV 节点会负责多个 Region。TiKV 的 API 在 KV 键值对层面提供对分布式事务的原生支持,默认提供了 SI (Snapshot Isolation) 的隔离级别,这也是 TiDB 在 SQL 层面支持分布式事务的核心。TiDB 的 SQL 层做完 SQL 解析后,会将 SQL 的执行计划转换为对 TiKV API 的实际调用。所以,数据都存储在 TiKV 中。另外,TiKV 中的数据都会自动维护多副本(默认为三副本),天然支持高可用和自动故障转移。
2.TiFlash:TiFlash 是一类特殊的存储节点。和普通 TiKV 节点不一样的是,在 TiFlash 内部,数据是以列式的形式进行存储,主要的功能是为分析型的场景加速。

5.本次TiDB集群组件

本次TiDB集群默认部署组件:3 个 PD,3 个 TiKV,1 个 TiDB 和监控组件 Prometheus,Pushgateway,Grafana 以及 tidb-vision等。

二、检查本地环境

1.检查docker状态

[root@server ~]# systemctl status docker
● docker.service - Docker Application Container Engine
   Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/docker.service; enabled; vendor preset: disabled)
   Active: active (running) since Mon 2022-10-10 22:55:04 CST; 5min ago
     Docs: https://docs.docker.com
 Main PID: 10218 (dockerd)
    Tasks: 16
   Memory: 115.0M
   CGroup: /system.slice/docker.service
           └─10218 /usr/bin/dockerd -H fd:// --containerd=/run/containerd/containerd.sock

Oct 10 22:54:52 192.168.3.240 dockerd[10218]: time="2022-10-10T22:54:52.997828575+08:00" level=info msg="ccResolverWrapper: sending update to cc: ...dule=grpc
Oct 10 22:54:52 192.168.3.240 dockerd[10218]: time="2022-10-10T22:54:52.997860425+08:00" level=info msg="ClientConn switching balancer to \\"pick_f...dule=grpc
Oct 10 22:54:54 192.168.3.240 dockerd[10218]: time="2022-10-10T22:54:54.645100072+08:00" level=info msg="[graphdriver] using prior storage driver: overlay2"
Oct 10 22:54:59 192.168.3.240 dockerd[10218]: time="2022-10-10T22:54:59.834619854+08:00" level=info msg="Loading containers: start."
Oct 10 22:55:02 192.168.3.240 dockerd[10218]: time="2022-10-10T22:55:02.643646144+08:00" level=info msg="Default bridge (docker0) is assigned with... address"
Oct 10 22:55:02 192.168.3.240 dockerd[10218]: time="2022-10-10T22:55:02.914993511+08:00" level=info msg="Loading containers: done."
Oct 10 22:55:03 192.168.3.240 dockerd[10218]: time="2022-10-10T22:55:03.832847548+08:00" level=info msg="Docker daemon" commit=e42327a graphdriver...=20.10.18
Oct 10 22:55:03 192.168.3.240 dockerd[10218]: time="2022-10-10T22:55:03.832929345+08:00" level=info msg="Daemon has completed initialization"
Oct 10 22:55:04 192.168.3.240 systemd[1]: Started Docker Application Container Engine.
Oct 10 22:55:04 192.168.3.240 dockerd[10218]: time="2022-10-10T22:55:04.289729613+08:00" level=info msg="API listen on /var/run/docker.sock"
Hint: Some lines were ellipsized, use -l to show in full.

2.检查docker版本

[root@server ~]# docker version
Client: Docker Engine - Community
 Version:           20.10.18
 API version:       1.41
 Go version:        go1.18.6
 Git commit:        b40c2f6
 Built:             Thu Sep  8 23:14:08 2022
 OS/Arch:           linux/amd64
 Context:           default
 Experimental:      true

Server: Docker Engine - Community
 Engine:
  Version:          20.10.18
  API version:      1.41 (minimum version 1.12)
  Go version:       go1.18.6
  Git commit:       e42327a
  Built:            Thu Sep  8 23:12:21 2022
  OS/Arch:          linux/amd64
  Experimental:     false
 containerd:
  Version:          1.6.8
  GitCommit:        9cd3357b7fd7218e4aec3eae239db1f68a5a6ec6
 runc:
  Version:          1.1.4
  GitCommit:        v1.1.4-0-g5fd4c4d
 docker-init:
  Version:          0.19.0
  GitCommit:        de40ad0
[root@192 ~]# 

3.检查docker-compose版本

[root@server ~]# docker-compose version
docker-compose version 1.25.0, build 0a186604
docker-py version: 4.1.0
CPython version: 3.7.4
OpenSSL version: OpenSSL 1.1.0l  10 Sep 2019

三、下载tidb-docker-compose

1.下载tidb-docker-compose

git clone https://github.com/pingcap/tidb-docker-compose.git

2.检查文件

[root@server tidb-docker-compose-master]# pwd
/data/TiDB/tidb-docker-compose-master
[root@server tidb-docker-compose-master]# ll
total 64
drwxr-xr-x 3 root root    60 Jul 11 14:28 compose
drwxr-xr-x 4 root root  4096 Jul 11 14:28 config
drwxr-xr-x 3 root root    59 Jul 11 14:28 dashboard-installer
drwxr-xr-x 3 root root    19 Jul 11 14:28 docker
-rw-r--r-- 1 root root 11343 Jul 11 14:28 docker-compose-binlog.yml
-rw-r--r-- 1 root root   292 Jul 11 14:28 docker-compose-test.yml
-rw-r--r-- 1 root root  1566 Jul 11 14:28 docker-compose-tiflash-nightly.yml
-rw-r--r-- 1 root root  5445 Jul 11 14:28 docker-compose.yml
-rw-r--r-- 1 root root  4736 Jul 11 14:28 docker-swarm.yml
-rw-r--r-- 1 root root 11294 Jul 11 14:28 LICENSE
drwxr-xr-x 2 root root    24 Jul 11 14:28 pd
-rw-r--r-- 1 root root 11443 Jul 11 14:28 README.md
drwxr-xr-x 2 root root    24 Jul 11 14:28 tidb
drwxr-xr-x 2 root root    24 Jul 11 14:28 tidb-binlog
drwxr-xr-x 2 root root    24 Jul 11 14:28 tidb-vision
drwxr-xr-x 2 root root    24 Jul 11 14:28 tikv
drwxr-xr-x 6 root root    95 Jul 11 14:28 tispark
drwxr-xr-x 2 root root    29 Jul 11 14:28 tools

3.查看docker-compose.yml文件

[root@server tidb-docker-compose-master]# cat docker-compose.yml 
version: '2.1'

services:
  pd0:
    image: pingcap/pd:latest
    ports:
      - "2379"
    volumes:
      - ./config/pd.toml:/pd.toml:ro
      - ./data:/data
      - ./logs:/logs
    command:
      - --name=pd0
      - --client-urls=http://0.0.0.0:2379
      - --peer-urls=http://0.0.0.0:2380
      - --advertise-client-urls=http://pd0:2379
      - --advertise-peer-urls=http://pd0:2380
      - --initial-cluster=pd0=http://pd0:2380,pd1=http://pd1:2380,pd2=http://pd2:2380
      - --data-dir=/data/pd0
      - --config=/pd.toml
      - --log-file=/logs/pd0.log
    restart: on-failure
  pd1:
    image: pingcap/pd:latest
    ports:
      - "2379"
    volumes:
      - ./config/pd.toml:/pd.toml:ro
      - ./data:/data
      - ./logs:/logs
    command:
      - --name=pd1
      - --client-urls=http://0.0.0.0:2379
      - --peer-urls=http://0.0.0.0:2380
      - --advertise-client-urls=http://pd1:2379
      - --advertise-peer-urls=http://pd1:2380
      - --initial-cluster=pd0=http://pd0:2380,pd1=http://pd1:2380,pd2=http://pd2:2380
      - --data-dir=/data/pd1
      - --config=/pd.toml
      - --log-file=/logs/pd1.log
    restart: on-failure
  pd2:
    image: pingcap/pd:latest
    ports:
      - "2379"
    volumes:
      - ./config/pd.toml:/pd.toml:ro
      - ./data:/data
      - ./logs:/logs
    command:
      - --name=pd2
      - --client-urls=http://0.0.0.0:2379
      - --peer-urls=http://0.0.0.0:2380
      - --advertise-client-urls=http://pd2:2379
      - --advertise-peer-urls=http://pd2:2380
      - --initial-cluster=pd0=http://pd0:2380,pd1=http://pd1:2380,pd2=http://pd2:2380
      - --data-dir=/data/pd2
      - --config=/pd.toml
      - --log-file=/logs/pd2.log
    restart: on-failure
  tikv0:
    image: pingcap/tikv:latest
    volumes:
      - ./config/tikv.toml:/tikv.toml:ro
      - ./data:/data
      - ./logs:/logs
    command:
      - --addr=0.0.0.0:20160
      - --advertise-addr=tikv0:20160
      - --data-dir=/data/tikv0
      - --pd=pd0:2379,pd1:2379,pd2:2379
      - --config=/tikv.toml
      - --log-file=/logs/tikv0.log
    depends_on:
      - "pd0"
      - "pd1"
      - "pd2"
    restart: on-failure
  tikv1:
    image: pingcap/tikv:latest
    volumes:
      - ./config/tikv.toml:/tikv.toml:ro
      - ./data:/data
      - ./logs:/logs
    command:
      - --addr=0.0.0.0:20160
      - --advertise-addr=tikv1:20160
      - --data-dir=/data/tikv1
      - --pd=pd0:2379,pd1:2379,pd2:2379
      - --config=/tikv.toml
      - --log-file=/logs/tikv1.log
    depends_on:
      - "pd0"
      - "pd1"
      - "pd2"
    restart: on-failure
  tikv2:
    image: pingcap/tikv:latest
    volumes:
      - ./config/tikv.toml:/tikv.toml:ro
      - ./data:/data
      - ./logs:/logs
    command:
      - --addr=0.0.0.0:20160
      - --advertise-addr=tikv2:20160
      - --data-dir=/data/tikv2
      - --pd=pd0:2379,pd1:2379,pd2:2379
      - --config=/tikv.toml
      - --log-file=/logs/tikv2.log
    depends_on:
      - "pd0"
      - "pd1"
      - "pd2"
    restart: on-failure

  tidb:
    image: pingcap/tidb:latest
    ports:
      - "4000:4000"
      - "10080:10080"
    volumes:
      - ./config/tidb.toml:/tidb.toml:ro
      - ./logs:/logs
    command:
      - --store=tikv
      - --path=pd0:2379,pd1:2379,pd2:2379
      - --config=/tidb.toml
      - --log-file=/logs/tidb.log
      - --advertise-address=tidb
    depends_on:
      - "tikv0"
      - "tikv1"
      - "tikv2"
    restart: on-failure
  tispark-master:
    image: pingcap/tispark:v2.1.1
    command:
      - /opt/spark/sbin/start-master.sh
    volumes:
      - ./config/spark-defaults.conf:/opt/spark/conf/spark-defaults.conf:ro
    environment:
      SPARK_MASTER_PORT: 7077
      SPARK_MASTER_WEBUI_PORT: 8080
    ports:
      - "7077:7077"
      - "8080:8080"
    depends_on:
      - "tikv0"
      - "tikv1"
      - "tikv2"
    restart: on-failure
  tispark-slave0:
    image: pingcap/tispark:v2.1.1
    command:
      - /opt/spark/sbin/start-slave.sh
      - spark://tispark-master:7077
    volumes:
      - ./config/spark-defaults.conf:/opt/spark/conf/spark-defaults.conf:ro
    environment:
      SPARK_WORKER_WEBUI_PORT: 38081
    ports:
      - "38081:38081"
    depends_on:
      - tispark-master
    restart: on-failure

  tidb-vision:
    image: pingcap/tidb-vision:latest
    environment:
      PD_ENDPOINT: pd0:2379
    ports:
      - "8010:8010"
    restart: on-failure

  # monitors
  pushgateway:
    image: prom/pushgateway:v0.3.1
    command:
      - --log.level=error
    restart: on-failure
  prometheus:
    user: root
    image: prom/prometheus:v2.2.1
    command:
      - --log.level=error
      - --storage.tsdb.path=/data/prometheus
      - --config.file=/etc/prometheus/prometheus.yml
    ports:
      - "9090:9090"
    volumes:
      - ./config/prometheus.yml:/etc/prometheus/prometheus.yml:ro
      - ./config/pd.rules.yml:/etc/prometheus/pd.rules.yml:ro
      - ./config/tikv.rules.yml:/etc/prometheus/tikv.rules.yml:ro
      - ./config/tidb.rules.yml:/etc/prometheus/tidb.rules.yml:ro
      - ./data:/data
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