TiDB Lightning 简介

TiDB Lightning 是一个将全量数据高速导入到 TiDB 集群的工具，有以下两个主要的使用场景：一是大量新数据的快速导入；二是全量数据的备份恢复。目前，支持 Mydumper 或 CSV 输出格式的数据源。你可以在以下两种场景下使用 Lightning：

  • 迅速导入大量新数据。
  • 备份恢复所有数据。

TiDB Lightning 整体架构

TiDB Lightning 主要包含两个部分：

  • tidb-lightning（“前端”）：主要完成适配工作，通过读取数据源，在下游 TiDB 集群建表、将数据转换成键值对（KV 对）发送到 tikv-importer、检查数据完整性等。
  • tikv-importer（“后端”）：主要完成将数据导入 TiKV 集群的工作，对 tidb-lightning 写入的键值对进行缓存、排序、切分操作并导入到 TiKV 集群。

TiDB Lightning 整体架构

TiDB Lightning 整体工作原理如下：

  1. 在导数据之前，tidb-lightning 会自动将 TiKV 集群切换为“导入模式” (import mode)，优化写入效率并停止自动压缩。

  2. tidb-lightning 会在目标数据库建立架构和表，并获取其元数据。

  3. 每张表都会被分割为多个连续的区块，这样来自大表 (200 GB+) 的数据就可以用增量方式导入。

  4. tidb-lightning 会通过 gRPC 让 tikv-importer 为每一个区块准备一个“引擎文件 (engine file)”来处理键值对。tidb-lightning 会并发读取 SQL dump，将数据源转换成与 TiDB 相同编码的键值对，然后发送到 tikv-importer 里对应的引擎文件。

  5. 当一个引擎文件数据写入完毕时，tikv-importer 便开始对目标 TiKV 集群数据进行分裂和调度，然后导入数据到 TiKV 集群。

    引擎文件包含两种：数据引擎与索引引擎，各自又对应两种键值对：行数据和次级索引。通常行数据在数据源里是完全有序的，而次级索引是无序的。因此，数据引擎文件在对应区块写入完成后会被立即上传，而所有的索引引擎文件只有在整张表所有区块编码完成后才会执行导入。

  6. 整张表相关联的所有引擎文件完成导入后，tidb-lightning 会对比本地数据源及下游集群的校验和 (checksum)，确保导入的数据无损，然后让 TiDB 分析 (ANALYZE) 这些新增的数据，以优化日后的操作。同时，tidb-lightning 调整 AUTO_INCREMENT 值防止之后新增数据时发生冲突。

    表的自增 ID 是通过行数的上界估计值得到的，与表的数据文件总大小成正比。因此，最后的自增 ID 通常比实际行数大得多。这属于正常现象，因为在 TiDB 中自增 ID 不一定是连续分配的。

  7. 在所有步骤完毕后，tidb-lightning 自动将 TiKV 切换回“普通模式” (normal mode)，此后 TiDB 集群可以正常对外提供服务。

TiDB Lightning 还支持使用 TiDB-backend 作为后端导入数据。和 Loader 类似，使用 TiDB-backend 时，tidb-lightning 将数据转换为 INSERT 语句，然后直接在目标集群上执行这些语句。详见 TiDB Lightning TiDB-backend。