TiDB单机部署全指南：从环境准备到性能调优

一、TiDB单机部署概述

TiDB作为一款分布式NewSQL数据库，其单机部署模式为开发者提供了轻量级的本地测试环境。通过单机部署，用户可以快速体验TiDB的完整功能栈（包括TiDB Server、TiKV存储引擎和PD调度组件），同时规避分布式集群的复杂运维成本。

核心价值：

• 开发测试：完整功能验证与SQL兼容性测试
• 教学演示：无需多台服务器即可展示HTAP特性
• 原型验证：快速验证业务场景可行性

二、部署前准备

1. 硬件要求

• 最低配置：4核CPU/8GB内存/100GB SSD（需支持ext4或xfs文件系统）
• 推荐配置：8核CPU/16GB内存/200GB NVMe SSD（OLTP场景建议预留更高IOPS）

2. 软件依赖

# 基础依赖包（CentOS示例）
sudo yum install -y epel-release
sudo yum install -y sshpass numactl
# 关键系统参数调优
echo "vm.swappiness = 0" >> /etc/sysctl.conf
sysctl -p

3. 用户权限配置

• 创建专用部署用户（避免使用root）：

  useradd -m tidb
  passwd tidb
  visudo  # 添加tidb ALL=(ALL) NOPASSWD: ALL

三、详细部署流程

1. 下载TiUP工具链

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

2. 初始化单机拓扑

创建topology.yaml配置文件：

global:
  user: "tidb"
  deploy_dir: "/tidb-deploy"
  data_dir: "/tidb-data"
pd_servers:
  - host: 127.0.0.1
tidb_servers:
  - host: 127.0.0.1
tikv_servers:
  - host: 127.0.0.1

3. 执行部署命令

tiup cluster deploy tidb-test v6.5.0 ./topology.yaml --yes
tiup cluster start tidb-test

四、关键配置调优

1. PD调度参数

[schedule]
max-merge-region-size = 20
max-snapshot-count = 3
[replication]
max-replicas = 1  # 单机部署必须设置为1

2. TiKV内存控制

[storage.block-cache]
capacity = "2GB"  # 建议不超过物理内存的30%
[rocksdb]
max-background-jobs = 4

3. TiDB会话配置

SET GLOBAL tidb_mem_quota_query = 8589934592;  -- 限制单条SQL内存使用
SET GLOBAL tidb_enable_streaming = ON;         -- 启用流式读取

五、验证与监控

1. 基础功能验证

CREATE DATABASE test;
USE test;
CREATE TABLE t1 (id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT, v VARCHAR(255));
INSERT INTO t1 VALUES (NULL, REPEAT('X', 200));  -- 测试大对象写入
EXPLAIN ANALYZE SELECT COUNT(*) FROM t1;

2. 监控系统访问

• Grafana: http://localhost:3000 (默认账号admin/admin)
• Dashboard路径：TiDB -> Cluster Overview

六、常见问题解决

1. 端口冲突处理

若出现Address already in use错误：

tiup cluster edit-config tidb-test  # 修改冲突端口

2. 磁盘空间不足

通过TiKV配置控制Raft日志保留：

[raftstore]
raft-log-gc-threshold = 10240  # 保留的日志文件数

3. 内存溢出(OOM)

调整组件内存限制：

tiup cluster reload tidb-test -R tidb --flag "--mem-quota-query=8GB"

七、进阶实践建议

1. 混合部署模式：通过--enable-binlog参数开启CDC功能
2. 性能压测工具：使用sysbench进行TPC-C测试

   tiup install bench

3. 数据导入优化：

   SET GLOBAL tidb_dml_batch_size = 20000;  -- 增大批量插入大小

结语

TiDB单机部署虽简化了分布式复杂性，但仍需关注资源配置与参数调优。建议开发者定期检查监控指标，根据实际负载动态调整参数。对于生产环境，仍需采用多节点部署以保证高可用性。