博客 - TiKV

手把手教你如何在三十分钟内成为 TiKV 项目的 Contributor。

构建一个分布式 Key-Value Store 并不是一件容易的事情，我们需要考虑很多的问题，首先就是我们的系统到底需要提供什么样的功能。本文将以我们开发的分布式 Key-Value TiKV 作为实际例子，来说明下我们是如何取舍并实现的。

今年，Spanner 终于发了另一篇 Paper，Spanner - Becoming a SQL System，里面提到 Spanner 使用了一种新的存储格式 - Ressi，用来支持 OLTP 和 OLAP。在 Ressi 里面，使用了 PAX 来组织数据。因为 TiDB 定位就是一个 HTAP 系统，所以我也一直在思考在 TiKV 这层如何更好的存储数据，用来满足 HTAP 的需要，既然 Spanner 使用了 PAX，那么就有研究的必要了。

上篇文章中，我们讲到 TiKV 为了支持 gRPC，我们造了个轮子 gRPC-rs，本篇文章会简要地介绍一下这个库。

经过很长一段时间的开发，TiDB 终于发了 RC3。RC3 版本对于 TiKV 来说最重要的功能就是支持了 gRPC，也就意味着后面大家可以非常方便的使用自己喜欢的语言对接 TiKV 了。gRPC 是基于 HTTP/2 协议的，要深刻理解 gRPC，理解下 HTTP/2 是必要的，这里先简单介绍一下 HTTP/2 相关的知识，然后再介绍下 gRPC 是如何基于 HTTP/2 构建的。

要做一个优秀的数据存储系统，必须要解决数据存储问题，我们开发了 TiKV 这个项目。接下来我向大家介绍一下 TiKV 的一些设计思想和基本概念。

本文档主要面向 TiKV 社区开发者，主要介绍 TiKV 的系统架构，源码结构，流程解析。目的是使得开发者阅读文档之后，能对 TiKV 项目有一个初步了解，更好的参与进入 TiKV 的开发中。

本系列文章主要面向 TiKV 社区开发者，重点介绍 TiKV 的系统架构，源码结构，流程解析。目的是使得开发者阅读之后，能对 TiKV 项目有一个初步了解，更好的参与进入 TiKV 的开发中。需要注意，TiKV 使用 Rust 语言编写，用户需要对 Rust 语言有一个大概的了解。另外，本系列文章并不会涉及到 TiKV 中心控制服务 Placement Driver(PD) 的详细介绍，但是会说明一些重要流程 TiKV 是如何与 PD 交互的。TiKV 是一个分布式的 KV 系统，它采用 Raft 协议保证数据的强一致性，同时使用 MVCC + 2PC 的方式实现了分布式事务的支持。

事务隔离在数据库系统中有着非常重要的作用，因为对于用户来说数据库必须提供这样一个“假象”：当前只有这么一个用户连接到了数据库中，这样可以减轻应用层的开发难度。但是，对于数据库系统来说，因为同一时间可能会存在很多用户连接，那么许多并发问题，比如数据竞争（data race），就必须解决。在这样的背景下，数据库管理系统（简称 DBMS）就必须保证并发操作产生的结果是安全的，通过可串行化（serializability）来保证。

随着时代的发展，应用和数据的规模越来越大。然而在这个一切都可以水平扩展的时代，你会发现，大多数应用的最下层的关系型数据库，竟然难以找到一个优雅易用的水平扩展解决方案，一直以来不得不依赖静态 Sharding ，牺牲掉事务，然后在业务层各种 Workarounds。作为后端开发者应该深有体会。