Kubernetes 上的 TiDB 集群扩缩容

本文介绍 TiDB 在 Kubernetes 中如何进行水平扩缩容和垂直扩缩容。

水平扩缩容

TiDB 水平扩缩容操作指的是通过增加或减少节点的数量，来达到集群扩缩容的目的。扩缩容 TiDB 集群时，会按照填入的 replicas 值，对 PD、TiKV、TiDB 进行顺序扩缩容操作。扩容操作按照节点编号由小到大增加节点，缩容操作按照节点编号由大到小删除节点。

执行 helm upgrade 命令进行扩缩容：

helm upgrade <release-name> pingcap/tidb-cluster -f values.yaml --version=<chart-version>

查看集群水平扩缩容状态：
```
watch kubectl -n <namespace> get pod -o wide
```
当所有组件的 Pod 数量都达到了预设值，并且都进入 Running 状态后，水平扩缩容完成。

注意

PD、TiKV 组件在滚动升级的过程中不会触发扩缩容操作。
TiKV 组件在缩容过程中会调用 PD 接口将对应 TiKV 标记为下线，然后将其上数据迁移到其它 TiKV 节点，在数据迁移期间 TiKV Pod 依然是 Running 状态，数据迁移完成后对应 Pod 才会被删除，缩容时间与待缩容的 TiKV 上的数据量有关，可以通过 kubectl get tidbcluster -n <namespace> <release-name> -o json | jq '.status.tikv.stores' 查看 TiKV 是否处于下线 Offline 状态。
PD、TiKV 组件在缩容过程中被删除的节点的 PVC 会保留，并且由于 PV 的 Reclaim Policy 设置为 Retain，即使 PVC 被删除，数据依然可以找回。
TiKV 组件不支持在缩容过程中进行扩容操作，强制执行此操作可能导致集群状态异常。假如异常已经发生，可以参考 TiKV Store 异常进入 Tombstone 状态进行解决。

垂直扩缩容操作指的是通过增加或减少节点的资源限制，来达到集群扩缩容的目的。垂直扩缩容本质上是节点滚动升级的过程。

执行 helm upgrade 命令进行升级：

helm upgrade <release-name> pingcap/tidb-cluster -f values.yaml --version=<chart-version>

查看升级进度：
```
watch kubectl -n <namespace> get pod -o wide
```
当所有 Pod 都重建完毕进入 Running 状态后，垂直扩缩容完成。

注意

如果在垂直扩容时修改了资源的 requests 字段，由于 PD、TiKV 使用了 Local PV，升级后还需要调度回原节点，如果原节点资源不够，则会导致 Pod 一直处于 Pending 状态而影响服务。
TiDB 作为一个可水平扩展的数据库，推荐通过增加节点个数发挥 TiDB 集群可水平扩展的优势，而不是类似传统数据库升级节点硬件配置来实现垂直扩容。