TiDB 排行再升 5 位；盘点平凯数据库的发明专利（2024 上半年公布）

2024-10-04
北京
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作者： ShawnYan 原文来源：https://tidb.net/blog/4e1019d8

九月已至，秋高气爽，DB-Engines 关系型数据库榜单刷新，TiDB 较上月上涨 5 位，排名第 38 位，全站排名 72 位。

2024 年上半年，TiDB 公布专利共 9 项，具体参见下表。

| No | Date | Publication | Title || – | ———- | ———— | ———————— || 1 | 2024.01.26 | CN117453750A | 数据处理方法、装置、电子设备及存储介质 || 2 | 2024.03.01 | CN117633119A | 数据同步方法、数据同步系统的节点、设备及存储介质 || 3 | 2024.03.22 | CN117743337A | 数据处理方法、装置、电子设备及可读存储介质 || 4 | 2024.03.26 | CN117762949A | 数据抽取方法、装置、电子设备及存储介质 || 5 | 2024.04.26 | CN117931829A | 数据库更新方法、装置、电子设备及存储介质 || 6 | 2024.04.26 | CN117931830A | 数据恢复方法、装置、电子设备、存储介质及程序产品 || 7 | 2024.05.03 | CN117971839A | 数据处理方法、装置、电子设备、存储介质及程序产品 || 8 | 2024.06.07 | CN118157808A | 多租户环境下的授时方法、装置和授时服务系统 || 9 | 2024.06.25 | CN118245503A | 存储过程的执行方法、装置、电子设备及可读存储介质 |

在阅读专利文档之前，建议先了解一下 TiDB 的基础概念。

平凯数据库（TiDB 企业版）

以 TiDB 开源内核为基础，结合企业级通用组件（支持 GB18030、存储过程）、安全组件（支持国密、静态加密）、图形化平台组件，兼容国产化芯片、操作系统、中间件的信创产品。

TiDB

是 PingCAP 公司自主设计、研发的开源分布式关系型数据库，是一款同时支持在线事务处理与在线分析处理 (Hybrid Transactional and Analytical Processing, HTAP) 的融合型分布式数据库产品，具备水平扩容或者缩容、金融级高可用、实时 HTAP、云原生的分布式数据库、兼容 MySQL 协议和 MySQL 生态等重要特性。目标是为用户提供一站式 OLTP (Online Transactional Processing)、OLAP (Online Analytical Processing)、HTAP 解决方案。TiDB 适合高可用、强一致要求较高、数据规模较大等各种应用场景。

在内核设计上，TiDB 分布式数据库将整体架构拆分成了多个模块，各模块之间互相通信，组成完整的 TiDB 系统。对应的架构图如下：

TiDB Server

SQL 层，对外暴露 MySQL 协议的连接 endpoint，负责接受客户端的连接，执行 SQL 解析和优化，最终生成分布式执行计划。TiDB 层本身是无状态的，实践中可以启动多个 TiDB 实例，通过负载均衡组件对外提供统一的接入地址，客户端的连接可以均匀地分摊在多个 TiDB 实例上以达到负载均衡的效果。

TiKV Server

负责存储数据，从外部看 TiKV 是一个分布式的提供事务的 Key-Value 存储引擎。TiDB 的 SQL 层做完 SQL 解析后，会将 SQL 的执行计划转换为对 TiKV API 的实际调用。另外，TiKV 中的数据都会自动维护多副本（默认为三副本），天然支持高可用和自动故障转移。

PD (Placement Driver) Server

整个 TiDB 集群的元信息管理模块，负责存储每个 TiKV 节点实时的数据分布情况和集群的整体拓扑结构，并为分布式事务分配事务 ID。PD 不仅存储元信息，同时还会根据 TiKV 节点实时上报的数据分布状态，下发数据调度命令给具体的 TiKV 节点，可以说是整个集群的“大脑”。

Region

存储数据的基本单位。TiKV 将整个 Key-Value 空间分成很多段，每一段是一系列连续的 Key，将每一段叫做一个 Region，可以用 [StartKey，EndKey) 这样一个左闭右开区间来描述。每个 Region 中保存的数据量默认维持在 96 MiB 左右。将数据划分成 Region 后，TiKV 将会做两件重要的事情：（1）以 Region 为单位，将数据分散在集群中所有的节点上，并且尽量保证每个节点上服务的 Region 数量差不多。（2）以 Region 为单位做 Raft 的复制和成员管理。