迈向企业级核心场景的TiDB5.0技术探讨

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)3TiDBc5.4xlarge (AWS)3TiKVi3.4xlarge (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 ***

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 INDEX 或 ADD 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, *** 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 INTERSECT 和 EXCEPT 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_ci 和 utf8_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 DownloadTiDB 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！

TiDB

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