这个系列共三篇译文： TiDB 官方设计文档翻译（一） TiDB 官方设计文档翻译（二） TiDB 官方设计文档翻译（三）
原文： https://pingcap.github.io/blog/2016/10/17/how-we-build-tidb/
在本节中，将介绍TiKV和TiDB的架构和核心技术。
关于TiKV架构，让我们从下往上看。
最底层，RocksDB。上一层，Raft KV，是一个分布式层。MVCC，Multiversion并发控制。 我相信很多人都熟悉MVCC。 TiKV是一个多版本的数据库。 MVCC使我们能够支持无锁读取和ACID事务。事务层：事务模型的灵感来自Google的Percolator。 它主要是一个优化的两阶段提交协议。 此模型依靠时间戳分配器为每个事务分配单调递增时间戳，因此可以检测冲突。 稍后会详细说明。KV API：它是一组编程接口，并允许开发人员put或get数据。Placement 驱动程序：Placement 驱动程序是非常重要的部分，它有助于实现地理复制，水平伸缩和分布式事务。 它是集群的大脑。
关于TiDB架构：
MySQL客户端：顶层是一系列MySQL客户端。 这些客户端向下一层发送请求。 你仍然可以使用任何你已经熟悉的MySQL驱动程序。负载均衡器：这是一个可选层。 如HAPRoxy或LVS。TiDB服务器：它是无状态的，客户端可以连接到任何TiDB服务器。 在TiDB服务器中，顶层是MySQL协议，它提供MySQL协议支持; 下一层是SQL优化器，用于将MySQL请求翻译为TiDB SQL。底层是KV API和分布式SQL API（DistSQL API）。 如果底层存储引擎支持协处理器，TiDB SQL Layer将使用DistSQL API，这比KV API高效得多。 TiDB支持可插拔存储引擎。 我们建议TiKV作为默认存储引擎。让我们来看看TiKV核心技术。
我们构建TiKV作为分布式键值层以存储数据。
让我们来看看软件堆栈。
首先，我们可以看到有一个客户端连接到TiKV。 我们还有几个TiKV节点。 在每个节点内，有一个store存储在物理磁盘。 在每个store里面有很多region。 region是数据移动的基本单位，根据Raft协议进行复制。 每个Region都复制到几个节点。 Raft Group由一个Region的副本组成。 Region更像是一个逻辑概念，在单个store中，许多Region可能共享相同的Rocksdb实例。
关于Placement Driver，这个概念来自Google Spanner的原始文件。 它提供了整个集群的信息。 它有以下职责：
存储元数据：客户端有每个Region的位置信息的缓存。维护复制约束，默认情况下为3个副本。处理数据移动从而实现。 当Placement Driver注意到负载太高时，它将重新平衡数据或使用Raft转移领导权。感谢Raft，Placement Driver也是一个高可用的集群。
在TiKV中，我们使用Raft进行缩放和复制。 我们有多个Raft组。 工作负载分布在多个region。 在一个大集群中可能有数百万个region。 一旦region太大，它将被分裂成两个较小的区域，就像细胞分裂。
下面我将展示横向扩容的过程。
如上图所示，我们有4个节点，即节点A，节点B，节点C和节点D。还有3个Region，Region1，Region2和Region3。节点A上有3个Region。
为了平衡数据，需要添加一个新节点，节点E。第一步是将领导权从节点A上的Region1的副本传输到节点B上的副本。
第二步，给节点E添加Region1的副本
第三步，从节点A中删除Region1的副本。
现在数据是平衡的，集群从4个节点扩展到5个节点。
这就是TiKV如何扩容。 让我们看看它如何处理自动故障转移。
这些是事务API。 作为一个程序员，我想编写如下代码：
txn := store.Begin() // start a transactiontxn.Set([]byte("key1"), []byte("value1"))txn.Set([]byte("key2"), []byte("value2"))err = txn.Commit() // commit transactionif err != nil {txn.Rollback()}说到事务，它主要是一个优化过的两阶段提交协议。 在事务模型中，有3个列族，即cf：lock，cf：write和cf：data。
cf：lock：未提交的事务正在写此单元格，并包含主锁的位置/指针。 对于每个事务，我们选择一个主锁来指示事务的状态。cf：write：它存储数据的提交时间戳cf：data：存储数据本身让我们看一个例子：Bob想要给Joe转7美元。
初始状态：Joe有2美元，Bob有10美元。
下面是事务完成时的样子
说明 如有转载，请注明出处 http://blog.csdn.net/antony9118/article/details/60470115
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