TiDB 单机部署全攻略：从环境准备到性能调优

摘要

在分布式数据库领域，TiDB以其强大的水平扩展能力和HTAP（混合事务/分析处理）特性备受关注。然而，对于开发测试或小型应用场景，单机部署TiDB同样具有实用价值。本文将详细介绍如何在单机环境下部署TiDB，包括环境准备、安装步骤、配置优化及性能调优，帮助读者快速上手TiDB单机部署。

一、环境准备

1.1 硬件要求

TiDB单机部署对硬件的要求相对灵活，但为了确保良好的性能体验，建议配置如下：

• CPU：至少4核，推荐8核及以上，以支持并发处理。
• 内存：16GB以上，推荐32GB或更多，以满足大数据量处理需求。
• 磁盘：SSD固态硬盘，容量根据数据量大小选择，至少200GB可用空间。
• 网络：千兆以太网，确保数据传输效率。

1.2 操作系统

TiDB支持多种Linux发行版，如CentOS、Ubuntu等。本文以CentOS 7为例进行说明。确保系统已更新至最新版本，并安装必要的依赖包，如wget、curl、ntp等。

1.3 防火墙与SELinux

关闭防火墙或开放TiDB所需端口（默认3306、4000、2379等），同时禁用SELinux以避免权限问题。

systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0

二、安装部署

2.1 下载TiDB安装包

访问TiDB官方GitHub仓库或官网，下载最新稳定版的TiDB安装包。通常包含tidb-server、tikv-server、pd-server等组件。

wget https://download.pingcap.org/tidb-{version}-linux-amd64.tar.gz
tar -xzf tidb-{version}-linux-amd64.tar.gz
cd tidb-{version}-linux-amd64

2.2 配置文件调整

单机部署时，需修改配置文件以适应单机环境。主要修改pd.toml、tikv.toml和tidb.toml文件。

• pd.toml：设置name为唯一标识，data-dir为数据存储路径，client-urls和peer-urls为PD服务监听地址。

  [log]
  level = "info"
  [pd]
  name = "pd1"
  data-dir = "/data/pd"
  client-urls = "http://127.0.0.1:2379"
  peer-urls = "http://127.0.0.1:2380"

• tikv.toml：设置storage.data-dir为TiKV数据存储路径，pd.endpoints为PD服务地址。

  [log]
  level = "info"
  [storage]
  data-dir = "/data/tikv"
  [pd]
  endpoints = ["127.0.0.1:2379"]

• tidb.toml：设置store为TiKV地址，path为TiDB监听地址。

  [log]
  level = "info"
  [tidb]
  store = "tikv"
  path = "127.0.0.1:4000"

2.3 启动服务

依次启动PD、TiKV和TiDB服务。

./bin/pd-server --config=./conf/pd.toml &
./bin/tikv-server --config=./conf/tikv.toml &
./bin/tidb-server --config=./conf/tidb.toml &

使用ps aux | grep tidb检查服务是否正常运行。

三、配置优化

3.1 内存配置

调整TiKV和TiDB的内存使用参数，如mem-quota-query（TiDB查询内存限制）、rocksdb.defaultcf.block-cache-size（TiKV RocksDB块缓存大小）等，以优化内存使用。

3.2 日志级别

根据实际需求调整日志级别，开发环境可设为debug，生产环境建议info或warn，以减少日志文件大小。

3.3 监控集成

集成Prometheus和Grafana进行监控，通过配置prometheus.yml添加TiDB、TiKV和PD的监控目标，实时监控系统状态。

四、性能调优

4.1 参数调优

根据实际负载调整TiKV的raftstore.sync-log（是否同步写日志）、coprocessor.region-max-size（Region最大大小）等参数，以及TiDB的sql-mode（SQL模式）、prepared-plan-cache.enabled（预编译计划缓存）等。

4.2 索引优化

合理设计索引，避免全表扫描。使用EXPLAIN分析查询执行计划，针对性优化。

4.3 分区表

对于大表，考虑使用分区表提高查询效率。TiDB支持Range和Hash分区，根据业务场景选择合适的分区策略。

五、常见问题与解决方案

5.1 启动失败

检查日志文件，通常是由于端口冲突、配置错误或依赖缺失导致。确保所有服务端口未被占用，配置文件正确无误，且所有依赖已安装。

5.2 性能下降

性能下降可能由多种原因引起，如内存不足、磁盘I/O瓶颈、网络延迟等。使用监控工具定位瓶颈，针对性优化。

5.3 数据不一致

在单机环境下，数据不一致通常由程序错误或手动操作不当引起。确保所有写入操作通过TiDB客户端进行，避免直接操作底层存储。

六、总结

TiDB单机部署为开发测试和小型应用提供了便捷的数据库解决方案。通过合理的环境准备、安装部署、配置优化和性能调优，可以充分发挥TiDB的性能优势。本文介绍了TiDB单机部署的全流程，希望对读者有所帮助。在实际部署过程中，还需根据具体业务场景和需求进行灵活调整。