フォロワー読み取り

このドキュメントでは、Follower Read を使用してクエリのパフォーマンスを最適化する方法を紹介します。

序章

TiDB は、クラスター内のすべてのノードにデータを分散するための基本単位としてリージョンを使用します。リージョンは複数のレプリカを持つことができ、レプリカはリーダーと複数のフォロワーに分割されます。リーダーのデータが変更されると、TiDB はフォロワーのデータを同期的に更新します。

デフォルトでは、TiDB は同じリージョンのリーダーでのみデータの読み取りと書き込みを行います。リージョンリージョンがシステム全体の読み取りボトルネックになる可能性があります。このような状況では、フォロワー読み取り機能を有効にすると、リーダーの負荷が大幅に軽減され、複数のフォロワー間で負荷が分散されるため、システム全体のスループットが向上します。

いつ使用するか

アプリケーションがTiDB ダッシュボードキービジュアライザーページにホットスポットリージョンを持っているかどうかを視覚的に分析できます。「メトリック選択ボックス」をRead (bytes)またはRead (keys)に選択すると、読み取りホットスポットが発生するかどうかを確認できます。

ホットスポットの処理の詳細については、 TiDB Hotspot の問題処理を参照してください。

読み取りホットスポットが避けられない場合、または変更コストが非常に高い場合は、フォロワー読み取り機能を使用して、フォロワーリージョンへの読み取り要求のバランスを改善することができます。

フォロワー読み取りを有効にする

SQL
Java

Follower Read を有効にするには、変数tidb_replica_read (デフォルト値はleader ) をfollowerまたはleader-and-followerに設定します。

SET [GLOBAL] tidb_replica_read = 'follower';

この変数の詳細については、フォロワーの読み取りの使用を参照してください。

Java で Follower Read を有効にするには、 FollowerReadHelperクラスを定義します。

public enum FollowReadMode {
    LEADER("leader"),
    FOLLOWER("follower"),
    LEADER_AND_FOLLOWER("leader-and-follower");

    private final String mode;

    FollowReadMode(String mode) {
        this.mode = mode;
    }

    public String getMode() {
        return mode;
    }
}

public class FollowerReadHelper {

    public static void setSessionReplicaRead(Connection conn, FollowReadMode mode) throws SQLException {
        if (mode == null) mode = FollowReadMode.LEADER;
        PreparedStatement stmt = conn.prepareStatement(
            "SET @@tidb_replica_read = ?;"
        );
        stmt.setString(1, mode.getMode());
        stmt.execute();
    }

    public static void setGlobalReplicaRead(Connection conn, FollowReadMode mode) throws SQLException {
        if (mode == null) mode = FollowReadMode.LEADER;
        PreparedStatement stmt = conn.prepareStatement(
            "SET GLOBAL @@tidb_replica_read = ?;"
        );
        stmt.setString(1, mode.getMode());
        stmt.execute();
    }

}

フォロワーノードからデータを読み取る場合は、 setSessionReplicaRead(conn, FollowReadMode.LEADER_AND_FOLLOWER)メソッドを使用してフォロワー読み取り機能を有効にします。これにより、現在のセッションでリーダーノードとフォロワーノード間の負荷を分散できます。接続が切断されると、元のモードに戻ります。

public static class AuthorDAO {

    // Omit initialization of instance variables...

    public void getAuthorsByFollowerRead() throws SQLException {
        try (Connection conn = ds.getConnection()) {
            // Enable the follower read feature.
            FollowerReadHelper.setSessionReplicaRead(conn, FollowReadMode.LEADER_AND_FOLLOWER);

            // Read the authors list for 100000 times.
            Random random = new Random();
            for (int i = 0; i < 100000; i++) {
                Integer birthYear = 1920 + random.nextInt(100);
                List<Author> authors = this.getAuthorsByBirthYear(birthYear);
                System.out.println(authors.size());
            }
        }
    }

    public List<Author> getAuthorsByBirthYear(Integer birthYear) throws SQLException {
        List<Author> authors = new ArrayList<>();
        try (Connection conn = ds.getConnection()) {
            PreparedStatement stmt = conn.prepareStatement("SELECT id, name FROM authors WHERE birth_year = ?");
            stmt.setInt(1, birthYear);
            ResultSet rs = stmt.executeQuery();
            while (rs.next()) {
                Author author = new Author();
                author.setId( rs.getLong("id"));
                author.setName(rs.getString("name"));
                authors.add(author);
            }
        }
        return authors;
    }
}

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