配置 TiDB 集群

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2023-12-01

本文档介绍了如何配置生产可用的 TiDB 集群。涵盖以下内容：

资源配置
部署前需要根据实际情况和需求，为 TiDB 集群各个组件配置资源，其中 PD、TiKV、TiDB 是 TiDB 集群的核心服务组件，在生产环境下它们的资源配置还需要按组件要求指定，具体参考：资源配置推荐。
为了保证 TiDB 集群的组件在 Kubernetes 中合理的调度和稳定的运行，建议为其设置 Guaranteed 级别的 QoS，通过在配置资源时让 limits 等于 requests 来实现, 具体参考：配置 QoS。
如果使用 NUMA 架构的 CPU，为了获得更好的性能，需要在节点上开启 Static 的 CPU 管理策略。为了 TiDB 集群组件能独占相应的 CPU 资源，除了为其设置上述 Guaranteed 级别的 QoS 外，还需要保证 CPU 的配额必须是大于或等于 1 的整数。具体参考: CPU 管理策略。
部署配置
通过配置 TidbCluster CR 来配置 TiDB 集群。参考 TidbCluster 示例和 API 文档（示例和 API 文档请切换到当前使用的 TiDB Operator 版本）完成 TidbCluster CR (Custom Resource)。
注意：
建议在 ${cluster_name} 目录下组织 TiDB 集群的配置，并将其另存为 ${cluster_name}/tidb-cluster.yaml。默认条件下，修改配置不会自动应用到 TiDB 集群中，只有在 Pod 重启时，才会重新加载新的配置文件。
集群名称
通过更改 TiDBCuster CR 中的 metadata.name 来配置集群名称。
版本
正常情况下，集群内的各组件应该使用相同版本，所以一般建议配置 spec.<pd/tidb/tikv/pump/tiflash/ticdc>.baseImage + spec.version 即可。如果需要为不同的组件配置不同的版本，则可以配置 spec.<pd/tidb/tikv/pump/tiflash/ticdc>.version。
相关参数的格式如下：
- spec.version，格式为 imageTag，例如 v4.0.7
- spec.<pd/tidb/tikv/pump/tiflash/ticdc>.baseImage，格式为 imageName，例如 pingcap/tidb
- spec.<pd/tidb/tikv/pump/tiflash/ticdc>.version，格式为 imageTag，例如 v4.0.7
推荐配置
configUpdateStrategy
建议设置 spec.configUpdateStrategy: RollingUpdate，开启配置自动更新特性，在每次配置更新时，自动对组件执行滚动更新，将修改后的配置应用到集群中。
enableDynamicConfiguration
建议设置 spec.enableDynamicConfiguration: true，开启动态配置特性。版本支持：TiDB v4.0.1 及更高版本，TiDB Operator v1.1.1 及更高版本。
pvReclaimPolicy
建议设置 spec.pvReclaimPolicy: Retain，确保 PVC 被删除后 PV 仍然保留，保证数据安全。
Storage class
如果需要设置存储类型，可以修改 ${cluster_name}/tidb-cluster.yaml 中各组件的 storageClassName 字段。关于 Kubernetes 集群支持哪些存储类型，请联系系统管理员确定。
另外，TiDB 集群不同组件对磁盘的要求不一样，所以部署集群前，要根据当前 Kubernetes 集群支持的存储类型以及使用场景，为 TiDB 集群各组件选择合适的存储类型，
生产环境推荐使用本地存储，但实际 Kubernetes 集群中本地存储可能按磁盘类型进行了分类，例如 nvme-disks，sas-disks。
对于演示环境或功能性验证，可以使用网络存储，例如 ebs，nfs 等。
注意：
如果创建集群时设置了集群中不存在的存储类型，则会导致集群创建处于 Pending 状态，需要将集群彻底销毁掉。
mountClusterClientSecret
PD 和 TiKV 支持配置 mountClusterClientSecret，建议配置 spec.pd.mountClusterClientSecret: true 和 spec.tikv.mountClusterClientSecret: true，这样 TiDB Operator 会自动将 ${cluster_name}-cluster-client-secret 证书挂载到 PD 和 TiKV 容器，方便使用 pd-ctl 和 tikv-ctl。
集群拓扑
PD/TiKV/TiDB
默认示例的集群拓扑是：3 个 PD Pod，3 个 TiKV Pod，2 个 TiDB Pod。在该部署拓扑下根据数据高可用原则，TiDB Operator 扩展调度器要求 Kubernetes 集群中至少有 3 个节点。可以修改 replicas 配置来更改每个组件的 Pod 数量。
注意：
如果 Kubernetes 集群节点个数少于 3 个，将会导致有一个 PD Pod 处于 Pending 状态，而 TiKV 和 TiDB Pod 也都不会被创建。Kubernetes 集群节点个数少于 3 个时，为了使 TiDB 集群能启动起来，可以将默认部署的 PD 和 TiKV Pod 个数都减小到 1 个。
部署 TiFlash
如果要在集群中开启 TiFlash，需要在 ${cluster_name}/tidb-cluster.yaml 文件中配置 spec.pd.config.replication.enable-placement-rules: "true"，并配置 spec.tiflash：
```
  pd:
    config:
      ...
      replication:
        enable-placement-rules: "true"
        ...
  tiflash:
    baseImage: pingcap/tiflash
    maxFailoverCount: 3
    replicas: 1
    storageClaims:
    - resources:
        requests:
          storage: 100Gi
      storageClassName: local-storage
```
TiFlash 支持挂载多个 PV，如果要为 TiFlash 配置多个 PV，可以在 tiflash.storageClaims 下面配置多项，每一项可以分别配置 storage reqeust 和 storageClassName，例如：
```
  tiflash:
    baseImage: pingcap/tiflash
    maxFailoverCount: 3
    replicas: 1
    storageClaims:
    - resources:
        requests:
          storage: 100Gi
      storageClassName: local-storage
    - resources:
        requests:
          storage: 100Gi
      storageClassName: local-storage
```
所有 PV 按照配置先后顺序分别挂载到容器内的 /data0、/data1 等目录。TiFlash 有 4 个日志文件，其中 Proxy 日志打印到容器标准输出，另外 3 个日志存储在硬盘中，默认存储在 /data0 目录下，分别为 /data0/logs/flash_cluster_manager.log、/data0/logs/error.log、/data0/logs/server.log，如果要修改日志存储路径，可以参考部署 TiCDC
如果要在集群中开启 TiCDC，需要在 ${cluster_name}/tidb-cluster.yaml 文件中配置 spec.ticdc：
```
  ticdc:
    baseImage: pingcap/ticdc
    replicas: 3
    config:
      logLevel: info
```
值得注意的是，如果需要部署企业版的 TiDB/PD/TiKV/TiFlash/TiCDC，需要将 db.yaml 中 spec.<tidb/pd/tikv/tiflash/ticdc>.baseImage 配置为企业版镜像，格式为 pingcap/<tidb/pd/tikv/tiflash/ticdc>-enterprise。
例如:
```
spec:
  ...
  pd:
    baseImage: pingcap/pd-enterprise
  ...
  tikv:
    baseImage: pingcap/tikv-enterprise
```
配置 TiDB 组件
本节介绍如何配置 TiDB/TiKV/PD/TiFlash/TiCDC 的配置选项，目前 TiDB Operator 1.1 版本支持了 TiDB 集群 4.0 版本参数。
配置 TiDB 配置参数
你可以通过 TidbCluster CR 的 spec.tidb.config 来配置 TiDB 配置参数。
```
apiVersion: pingcap.com/v1alpha1
kind: TidbCluster
metadata:
  name: basic
spec:
....
  tidb:
    image: pingcap/tidb:v4.0.7
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    replicas: 1
    service:
      type: ClusterIP
    config:
      split-table: true
      oom-action: "log"
    requests:
      cpu: 1
```
自 v1.1.6 版本起支持透传 TOML 配置给组件:
```
apiVersion: pingcap.com/v1alpha1
kind: TidbCluster
metadata:
  name: basic
spec:
....
  tidb:
    image: pingcap/tidb:v4.0.7
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    replicas: 1
    service:
      type: ClusterIP
    config: |
      split-table = true
      oom-action = "log"
    requests:
      cpu: 1
```
获取所有可以配置的 TiDB 配置参数，请参考 TiDB 配置文档。
注意：
为了兼容 helm 部署，如果你是通过 CR 文件部署 TiDB 集群，即使你不设置 Config 配置，也需要保证 Config: {} 的设置，从而避免 TiDB 组件无法正常启动。
配置 TiKV 配置参数
你可以通过 TidbCluster CR 的 spec.tikv.config 来配置 TiKV 配置参数。
```
apiVersion: pingcap.com/v1alpha1
kind: TidbCluster
metadata:
  name: basic
spec:
....
  tikv:
    image: pingcap/tikv:v4.0.7
    config: {}
    replicas: 1
    requests:
      cpu: 2
```
自 v1.1.6 版本起支持透传 TOML 配置给组件:
```
apiVersion: pingcap.com/v1alpha1
kind: TidbCluster
metadata:
  name: basic
spec:
....
  tikv:
    image: pingcap/tikv:v4.0.7
    config: |
      #  [storage]
      #    reserve-space = "2MB"
    replicas: 1
    requests:
      cpu: 2
```
获取所有可以配置的 TiKV 配置参数，请参考 TiKV 配置文档
注意：
为了兼容 helm 部署，如果你是通过 CR 文件部署 TiDB 集群，即使你不设置 Config 配置，也需要保证 Config: {} 的设置，从而避免 TiKV 组件无法正常启动。
配置 PD 配置参数
你可以通过 TidbCluster CR 的 spec.pd.config 来配置 PD 配置参数。
```
apiVersion: pingcap.com/v1alpha1
kind: TidbCluster
metadata:
  name: basic
spec:
.....
  pd:
    image: pingcap/pd:v4.0.7
    config:
      lease: 3
      enable-prevote: true
```
自 v1.1.6 版本起支持透传 TOML 配置给组件:
```
apiVersion: pingcap.com/v1alpha1
kind: TidbCluster
metadata:
  name: basic
spec:
.....
  pd:
    image: pingcap/pd:v4.0.7
    config: |
      lease = 3
      enable-prevote = true
```
获取所有可以配置的 PD 配置参数，请参考 PD 配置文档
注意：
为了兼容 helm 部署，如果你是通过 CR 文件部署 TiDB 集群，即使你不设置 Config 配置，也需要保证 Config: {} 的设置，从而避免 PD 组件无法正常启动。
配置 TiFlash 配置参数
你可以通过 TidbCluster CR 的 spec.tiflash.config 来配置 TiFlash 配置参数。
```
apiVersion: pingcap.com/v1alpha1
kind: TidbCluster
metadata:
  name: basic
spec:
  ...
  tiflash:
    config:
      config:
        flash:
          flash_cluster:
            log: "/data0/logs/flash_cluster_manager.log"
        logger:
          count: 10
          level: information
          errorlog: "/data0/logs/error.log"
          log: "/data0/logs/server.log"
```
自 v1.1.6 版本起支持透传 TOML 配置给组件:
```
apiVersion: pingcap.com/v1alpha1
kind: TidbCluster
metadata:
  name: basic
spec:
  ...
  tiflash:
    config:
      config: |
        [flash]
          [flash.flash_cluster]
            log = "/data0/logs/flash_cluster_manager.log"
        [logger]
          count = 10
          level = "information"
          errorlog = "/data0/logs/error.log"
          log = "/data0/logs/server.log"
```
获取所有可以配置的 TiFlash 配置参数，请参考 TiFlash 配置文档
配置 TiCDC 启动参数
你可以通过 TidbCluster CR 的 spec.ticdc.config 来配置 TiCDC 启动参数。
```
apiVersion: pingcap.com/v1alpha1
kind: TidbCluster
metadata:
  name: basic
spec:
  ...
  ticdc:
    config:
      timezone: UTC
      gcTTL: 86400
      logLevel: info
```
获取所有可以配置的 TiCDC 启动参数，请参考 TiCDC 启动参数文档。
高可用配置
注意：
TiDB Operator 提供了自定义的调度器，该调度器通过指定的调度算法能在 host 层面保证 TiDB 服务的高可用。目前，TiDB 集群使用该调度器作为默认调度器，可通过 spec.schedulerName 配置项进行设置。本节重点介绍如何配置 TiDB 集群以容忍其他级别的故障，例如机架、可用区或 region。本部分可根据使用需求配置，不是必选。
TiDB 是分布式数据库，它的高可用需要做到在任一个物理拓扑节点发生故障时，不仅服务不受影响，还要保证数据也是完整和可用。下面分别具体说明这两种高可用的配置。
TiDB 服务高可用
其它层面的高可用（例如 rack，zone，region）是通过 Affinity 的 PodAntiAffinity 来保证，通过 PodAntiAffinity 能尽量避免同一组件的不同实例部署到同一个物理拓扑节点上，从而达到高可用的目的，Affinity 的使用参考：Affinity & AntiAffinity。
下面是一个典型的高可用设置例子：
```
affinity:
 podAntiAffinity:
   preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
   # this term works when the nodes have the label named region
   - weight: 10
     podAffinityTerm:
       labelSelector:
         matchLabels:
           app.kubernetes.io/instance: ${cluster_name}
           app.kubernetes.io/component: "pd"
       topologyKey: "region"
       namespaces:
       - ${namespace}
   # this term works when the nodes have the label named zone
   - weight: 20
     podAffinityTerm:
       labelSelector:
         matchLabels:
           app.kubernetes.io/instance: ${cluster_name}
           app.kubernetes.io/component: "pd"
       topologyKey: "zone"
       namespaces:
       - ${namespace}
   # this term works when the nodes have the label named rack
   - weight: 40
     podAffinityTerm:
       labelSelector:
         matchLabels:
           app.kubernetes.io/instance: ${cluster_name}
           app.kubernetes.io/component: "pd"
       topologyKey: "rack"
       namespaces:
       - ${namespace}
   # this term works when the nodes have the label named kubernetes.io/hostname
   - weight: 80
     podAffinityTerm:
       labelSelector:
         matchLabels:
           app.kubernetes.io/instance: ${cluster_name}
           app.kubernetes.io/component: "pd"
       topologyKey: "kubernetes.io/hostname"
       namespaces:
       - ${namespace}
```
数据的高可用
在开始数据高可用配置前，首先请阅读集群拓扑信息配置。该文档描述了 TiDB 集群数据高可用的实现原理。
在 Kubernetes 上支持数据高可用的功能，需要如下操作：
- 为 PD 设置拓扑位置 Label 集合
  用 Kubernetes 集群 Node 节点上描述拓扑位置的 Label 集合替换 pd.config 配置项中里的 location-labels 信息。
  注意：
  - PD 版本 < v3.0.9 不支持名字中带 / 的 Label。
  - 如果在 location-labels 中配置 host，TiDB Operator 会从 Node Label 中的 kubernetes.io/hostname 获取值。
- 为 TiKV 节点设置所在的 Node 节点的拓扑信息
  TiDB Operator 会自动为 TiKV 获取其所在 Node 节点的拓扑信息，并调用 PD 接口将这些信息设置为 TiKV 的 store labels 信息，这样 TiDB 集群就能基于这些信息来调度数据副本。
  如果当前 Kubernetes 集群的 Node 节点没有表示拓扑位置的 Label，或者已有的拓扑 Label 名字中带有 /，可以通过下面的命令手动给 Node 增加标签：
```
kubectl label node ${node_name} region=${region_name} zone=${zone_name} rack=${rack_name} kubernetes.io/hostname=${host_name}
```
  其中 region、zone、rack、kubernetes.io/hostname 只是举例，要添加的 Label 名字和数量可以任意定义，只要符合规范且和 pd.config 里的 location-labels 设置的 Labels 保持一致即可。

配置 TiDB 集群

部署配置

集群名称

版本

推荐配置

configUpdateStrategy

enableDynamicConfiguration

pvReclaimPolicy

Storage class

mountClusterClientSecret

集群拓扑

PD/TiKV/TiDB

部署 TiFlash

配置 TiDB 组件

配置 TiDB 配置参数

配置 TiKV 配置参数

配置 PD 配置参数

配置 TiFlash 配置参数

配置 TiCDC 启动参数

高可用配置

TiDB 服务高可用

数据的高可用