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オプティミスティック トランザクションでの書き込み競合のトラブルシューティング

このドキュメントでは、楽観的なトランザクションで書き込み競合が発生する理由と解決策を紹介します。

TiDB v3.0.8 より前では、TiDB はデフォルトで楽観的トランザクション モデルを使用します。このモデルでは、TiDB はトランザクション実行中に競合をチェックしません。代わりに、トランザクションが最終的にコミットされる間に、2 フェーズ コミット (2PC) がトリガーされ、TiDB が書き込み競合をチェックします。書き込み競合が存在し、自動再試行メカニズムが有効になっている場合、TiDB は限られた時間内にトランザクションを再試行します。リトライが成功した場合、またはリトライ回数の上限に達した場合、TiDB はトランザクションの実行結果をクライアントに返します。そのため、TiDB クラスターに多くの書き込み競合が存在する場合、期間が長くなる可能性があります。

書き込み競合の理由

TiDB は、 パーコレータートランザクション モデルを使用してトランザクションを実装します。 percolatorは一般に 2PC の実装です。詳細な 2PC プロセスについては、 TiDB 楽観的トランザクション モデルを参照してください。

クライアントがCOMMIT要求を TiDB に送信した後、TiDB は 2PC プロセスを開始します。

  1. TiDB は、トランザクション内のすべてのキーから 1 つのキーをトランザクションの主キーとして選択します。
  2. TiDB は、このコミットに関係するすべての TiKV リージョンにprewriteのリクエストを送信します。 TiKV は、すべてのキーが正常にプレビューできるかどうかを判断します。
  3. TiDB は、すべてのprewrite要求が成功したという結果を受け取ります。
  4. TiDB は PD からcommit_tsを取得します。
  5. TiDB は、トランザクションの主キーを含む TiKVリージョンにcommitのリクエストを送信します。 TiKV はcommit番目のリクエストを受け取ると、データの有効性を確認し、 prewrite段階で残ったロックを解除します。
  6. commitのリクエストが正常に返された後、TiDB は成功をクライアントに返します。

書き込み競合はprewrite段階で発生します。別のトランザクションが現在のキー ( data.commit_ts > txn.start_ts ) を書き込んでいることをトランザクションが検出すると、書き込み競合が発生します。

書き込み競合を検出する

TiDB Grafana パネルで、 KV Errorsの下にある次のモニタリング メトリックを確認します。

  • KV バックオフ OPSは、TiKV によって返される 1 秒あたりのエラー メッセージの数を示します。

    kv-backoff-ops

    txnlockメトリックは、書き込みと書き込みの競合を示します。 txnLockFastメトリックは、読み取りと書き込みの競合を示します。

  • Lock Resolve OPSは、1 秒あたりのトランザクション競合に関連するアイテムの数を示します。

    lock-resolve-ops

    • not_expiredは、ロックの TTL が期限切れになっていないことを示します。競合トランザクションは、TTL が期限切れになるまでロックを解決できません。
    • wait_expiredは、トランザクションがロックの有効期限が切れるのを待つ必要があることを示します。
    • expiredは、ロックの TTL が期限切れになったことを示します。その後、競合トランザクションはこのロックを解決できます。

  • KV Retry Durationは、KV 要求を再送信する期間を示します。

    kv-retry-duration

[kv:9007]Write conflictをキーワードとして使用して、TiDB ログを検索することもできます。キーワードは、クラスター内に書き込み競合が存在することも示しています。

書き込み競合を解決する

クラスター内に多くの書き込み競合が存在する場合は、書き込み競合キーとその理由を見つけてから、アプリケーション ロジックを変更して書き込み競合を回避することをお勧めします。クラスターに書き込み競合が存在する場合、TiDB ログ ファイルに次のようなログが表示されます。

[2020/05/12 15:17:01.568 +08:00] [WARN] [session.go:446] ["commit failed"] [conn=3] ["finished txn"="Txn{state=invalid}"] [error="[kv:9007]Write conflict, txnStartTS=416617006551793665, conflictStartTS=416617018650001409, conflictCommitTS=416617023093080065, key={tableID=47, indexID=1, indexValues={string, }} primary={tableID=47, indexID=1, indexValues={string, }} [try again later]"]

上記のログの説明は次のとおりです。

  • [kv:9007]Write conflict : 書き込みと書き込みの競合を示します。
  • txnStartTS=416617006551793665 : 現在のトランザクションのstart_tsを示します。 pd-ctlツールを使用して、 start_tsを物理時間に変換できます。
  • conflictStartTS=416617018650001409 : 書き込み競合トランザクションのstart_tsを示します。
  • conflictCommitTS=416617023093080065 : 書き込み競合トランザクションのcommit_tsを示します。
  • key={tableID=47, indexID=1, indexValues={string, }} : 書き込み競合キーを示します。 tableIDは、書き込み競合テーブルの ID を示します。 indexIDは書き込み競合インデックスの ID を示します。書き込み競合キーがレコード キーの場合、ログにはhandle=xが出力され、どのレコード (行) に競合があるかが示されます。 indexValuesは、競合するインデックスの値を示します。
  • primary={tableID=47, indexID=1, indexValues={string, }} : 現在のトランザクションの主キー情報を示します。

pd-ctlツールを使用して、タイムスタンプを読み取り可能な時間に変換できます。

tiup ctl pd -u https://127.0.0.1:2379 tso {TIMESTAMP}

tableIDを使用して、関連するテーブルの名前を見つけることができます。

curl http://{TiDBIP}:10080/db-table/{tableID}

indexIDとテーブル名を使用して、関連するインデックスの名前を見つけることができます。

SELECT * FROM INFORMATION_SCHEMA.TIDB_INDEXES WHERE TABLE_SCHEMA='{db_name}' AND TABLE_NAME='{table_name}' AND INDEX_ID={indexID};

また、TiDB v3.0.8 以降のバージョンでは、ペシミスティック トランザクションがデフォルト モードになります。ペシミスティック トランザクション モードでは、トランザクションの事前書き込み段階での書き込みの競合を回避できるため、アプリケーションを変更する必要がなくなります。悲観的トランザクション モードでは、各 DML ステートメントは、実行中に関連するキーに悲観的ロックを書き込みます。この悲観的ロックにより、他のトランザクションが同じキーを変更するのを防ぐことができるため、トランザクション 2PC のprewrite段階で書き込み競合が存在しないことが保証されます。