TiDB集群搭建与运维指南

TiDB 集群的搭建是一个系统性的工程，涉及规划、部署、配置和验证等多个步骤。以下是基于最新最佳实践的详细搭建指南：

核心架构理解

TiDB 集群包含四大核心组件：

一、部署前准备

1. 硬件规划建议

关键提示：TiKV 必须使用 NVMe SSD，避免使用 SATA SSD 导致性能瓶颈。

2. 操作系统优化

# 关闭透明大页
echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled

# 调整文件描述符限制
echo "* soft nofile 1000000" >> /etc/security/limits.conf

# 优化内核参数
sysctl -w vm.swappiness=0
sysctl -w net.core.somaxconn=32768

3. 拓扑文件准备 (topology.yaml)

global:
user: "tidb"
ssh_port: 22
deploy_dir: "/tidb-deploy"
data_dir: "/tidb-data"

pd_servers:
– host: 10.0.1.11
– host: 10.0.1.12
– host: 10.0.1.13

tidb_servers:
– host: 10.0.1.21
– host: 10.0.1.22

tikv_servers:
– host: 10.0.1.31
– host: 10.0.1.32
– host: 10.0.1.33

monitoring_servers:
– host: 10.0.1.41

grafana_servers:
– host: 10.0.1.41

二、使用 TiUP 部署集群

1. 安装 TiUP

curl –proto '=https' –tlsv1.2 -sSf https://tiup-mirrors.pingcap.com/install.sh | sh
source ~/.bashrc

2. 部署集群

tiup cluster deploy tidb-test v7.5.0 ./topology.yaml -y
tiup cluster start tidb-test

3. 验证部署状态

tiup cluster display tidb-test

预期输出：所有节点 Status = Up

三、安全加固（生产环境必做）

1. 启用 TLS 加密

tiup cluster enable-tls tidb-test

2. 设置 SQL 防火墙

CREATE PLACEMENT POLICY `restrictive` CONSTRAINTS = "[+region=sh]";
ALTER DATABASE test PLACEMENT POLICY = `restrictive`;

3. 审计日志配置

server_configs:
tidb:
enable-audit: true
audit-log-format: "json"

四、性能调优关键参数

TiKV 配置 (tikv.toml)

[raftstore]
sync-log = false # 异步刷盘提升吞吐

[rocksdb]
max-background-jobs = 8 # CPU核数/2

[storage]
reserve-space = "2GB" # 预防磁盘写满

PD 调度参数 (pd.toml)

[schedule]
max-merge-region-size = 20 # 避免小Region合并
hot-region-schedule-limit = 8

五、集群验证与测试

1. 基础连接测试

mysql -h 10.0.1.21 -P 4000 -u root -e "SELECT VERSION()"

2. TPC-C 性能压测

tiup bench tpcc -H 10.0.1.21 -P 4000 -D tpcc_test \\
–warehouses 100 –threads 64 prepare

3. 实时监控查看

访问 http://monitor-ip:3000 查看关键指标：

• TiDB: Query Duration > 99th percentile
• TiKV: 95% Storage command duration
• PD: Region health score

六、运维关键命令

# 滚动升级
tiup cluster upgrade tidb-test v7.5.1

# 节点扩容
tiup cluster scale-out tidb-test scale-out.yaml

# 灾备恢复
br restore full –pd "pd-ip:2379" -s "s3://backup-bucket/"

常见故障排查点

特别提醒：生产环境务必部署至少3个 PD 节点，TiKV 节点数应为奇数（推荐 3/5/7），避免脑裂问题。