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使用 TiUP 扩容缩容 TiDB 集群

TiDB 集群可以在不中断线上服务的情况下进行扩容和缩容。

本文介绍如何使用 TiUP 扩容缩容集群中的 TiDB、TiKV、PD、TiCDC 或者 TiFlash 节点。如未安装 TiUP，可参考升级文档中的步骤，将集群 Import 到 TiUP 环境中，再使用 TiUP 进行扩容缩容。

你可以通过 tiup cluster list 查看当前的集群名称列表。

例如，集群原拓扑结构如下所示：

主机 IP	服务
10.0.1.3	TiDB + TiFlash
10.0.1.4	TiDB + PD
10.0.1.5	TiKV + Monitor
10.0.1.1	TiKV
10.0.1.2	TiKV

扩容 TiDB/PD/TiKV 节点

如果要添加一个 TiDB 节点，IP 地址为 10.0.1.5，可以按照如下步骤进行操作。

注意

添加 PD 节点和添加 TiDB 节点的步骤类似。添加 TiKV 节点前，建议预先根据集群的负载情况调整 PD 调度参数。

1. 编写扩容拓扑配置

注意

默认情况下，可以不填写端口以及目录信息。但在单机多实例场景下，则需要分配不同的端口以及目录，如果有端口或目录冲突，会在部署或扩容时提醒。
从 TiUP v1.0.0 开始，扩容配置会继承原集群配置的 global 部分。

在 scale-out.yaml 文件添加扩容拓扑配置：

vi scale-out.yaml

tidb_servers:
  - host: 10.0.1.5
    ssh_port: 22
    port: 4000
    status_port: 10080
    deploy_dir: /data/deploy/install/deploy/tidb-4000
    log_dir: /data/deploy/install/log/tidb-4000

TiKV 配置文件参考：

tikv_servers:
  - host: 10.0.1.5
    ssh_port: 22
    port: 20160
    status_port: 20180
    deploy_dir: /data/deploy/install/deploy/tikv-20160
    data_dir: /data/deploy/install/data/tikv-20160
    log_dir: /data/deploy/install/log/tikv-20160

PD 配置文件参考：

pd_servers:
  - host: 10.0.1.5
    ssh_port: 22
    name: pd-1
    client_port: 2379
    peer_port: 2380
    deploy_dir: /data/deploy/install/deploy/pd-2379
    data_dir: /data/deploy/install/data/pd-2379
    log_dir: /data/deploy/install/log/pd-2379

可以使用 tiup cluster edit-config <cluster-name> 查看当前集群的配置信息，因为其中的 global 和 server_configs 参数配置默认会被 scale-out.yaml 继承，因此也会在 scale-out.yaml 中生效。

2. 执行扩容命令

tiup cluster scale-out <cluster-name> scale-out.yaml

注意

此处假设当前执行命令的用户和新增的机器打通了互信，如果不满足已打通互信的条件，需要通过 -p 来输入新机器的密码，或通过 -i 指定私钥文件。

预期输出 Scaled cluster <cluster-name> out successfully 信息，表示扩容操作成功。

3. 检查集群状态

tiup cluster display <cluster-name>

打开浏览器访问监控平台 http://10.0.1.5:3000，监控整个集群和新增节点的状态。

扩容后，集群拓扑结构如下所示：

主机 IP	服务
10.0.1.3	TiDB + TiFlash
10.0.1.4	TiDB + PD
10.0.1.5	TiDB + TiKV + Monitor
10.0.1.1	TiKV
10.0.1.2	TiKV

扩容 TiFlash 节点

如果要添加一个 TiFlash 节点，其 IP 地址为 10.0.1.4，可以按照如下步骤进行操作。

注意

在原有 TiDB 集群上新增 TiFlash 组件需要注意：

首先确认当前 TiDB 的版本支持 TiFlash，否则需要先升级 TiDB 集群至 4.0 RC 以上版本。
执行 tiup ctl:<cluster-version> pd -u http://<pd_ip>:<pd_port> config set enable-placement-rules true 命令，以开启 PD 的 Placement Rules 功能。或通过 pd-ctl 执行对应的命令。

1. 添加节点信息到 scale-out.yaml 文件

编写 scale-out.yaml 文件，添加该 TiFlash 节点信息（目前只支持 ip，不支持域名）：

tiflash_servers:
  - host: 10.0.1.4

2. 运行扩容命令

tiup cluster scale-out <cluster-name> scale-out.yaml

注意

3. 查看集群状态

tiup cluster display <cluster-name>

打开浏览器访问监控平台 http://10.0.1.5:3000，监控整个集群和新增节点的状态。

扩容后，集群拓扑结构如下所示：

主机 IP	服务
10.0.1.3	TiDB + TiFlash
10.0.1.4	TiDB + PD + TiFlash
10.0.1.5	TiDB+ TiKV + Monitor
10.0.1.1	TiKV
10.0.1.2	TiKV

扩容 TiCDC 节点

如果要添加 TiCDC 节点，IP 地址为 10.0.1.3、10.0.1.4，可以按照如下步骤进行操作。

1. 添加节点信息到 scale-out.yaml 文件

编写 scale-out.yaml 文件：

cdc_servers:
  - host: 10.0.1.3
    gc-ttl: 86400
    data_dir: /data/deploy/install/data/cdc-8300
  - host: 10.0.1.4
    gc-ttl: 86400
    data_dir: /data/deploy/install/data/cdc-8300

2. 运行扩容命令

tiup cluster scale-out <cluster-name> scale-out.yaml

注意

3. 查看集群状态

tiup cluster display <cluster-name>

打开浏览器访问监控平台 http://10.0.1.5:3000，监控整个集群和新增节点的状态。

扩容后，集群拓扑结构如下所示：

主机 IP	服务
10.0.1.3	TiDB + TiFlash + TiCDC
10.0.1.4	TiDB + PD + TiFlash + TiCDC
10.0.1.5	TiDB+ TiKV + Monitor
10.0.1.1	TiKV
10.0.1.2	TiKV

缩容 TiDB/PD/TiKV 节点

如果要移除 IP 地址为 10.0.1.5 的一个 TiKV 节点，可以按照如下步骤进行操作。

注意

移除 TiDB、PD 节点和移除 TiKV 节点的步骤类似。
由于 TiKV、TiFlash 和 TiDB Binlog 组件是异步下线的，且下线过程耗时较长，所以 TiUP 对 TiKV、TiFlash 和 TiDB Binlog 组件做了特殊处理，详情参考下线特殊处理。

注意

TiKV 中的 PD Client 会缓存 PD 节点的列表。

在 v4.0.3 版本之前，TiKV 不会定期自动更新该 PD 节点列表的缓存，只有在 PD leader 发生切换或 TiKV 重启加载最新配置后才会更新。为避免 TiKV 缓存的 PD 节点列表过旧的风险，在扩缩容 PD 完成后，PD 集群中应至少包含一个扩缩容操作前就已经存在的 PD 节点成员。如果不满足该条件，你需要手动执行 PD transfer leader 操作以更新 TiKV 中的 PD 缓存列表。
在 v4.0.3 及以后的版本中，增加了定期自动更新 PD 节点的机制，可以降低 TiKV 缓存的 PD 节点列表过旧这一问题出现的概率。但仍应尽量避免在扩容新 PD 后直接一次性缩容所有扩容前就已经存在的 PD 节点。如果需要，请确保在下线所有之前存在的 PD 节点前将 PD 的 leader 切换至新扩容的 PD 节点。

1. 查看节点 ID 信息

tiup cluster display <cluster-name>

Starting /root/.tiup/components/cluster/v0.4.6/cluster display <cluster-name> 

TiDB Cluster: <cluster-name>

TiDB Version: v4.0.16

ID              Role         Host        Ports                            Status  Data Dir                Deploy Dir

--              ----         ----        -----                            ------  --------                ----------

10.0.1.3:8300   cdc          10.0.1.3    8300                             Up      data/cdc-8300           deploy/cdc-8300

10.0.1.4:8300   cdc          10.0.1.4    8300                             Up      data/cdc-8300           deploy/cdc-8300

10.0.1.4:2379   pd           10.0.1.4    2379/2380                        Healthy data/pd-2379            deploy/pd-2379

10.0.1.1:20160  tikv         10.0.1.1    20160/20180                      Up      data/tikv-20160         deploy/tikv-20160

10.0.1.2:20160  tikv         10.0.1.2    20160/20180                      Up      data/tikv-20160         deploy/tikv-20160

10.0.1.5:20160  tikv         10.0.1.5    20160/20180                      Up      data/tikv-20160         deploy/tikv-20160

10.0.1.3:4000   tidb         10.0.1.3    4000/10080                       Up      -                       deploy/tidb-4000

10.0.1.4:4000   tidb         10.0.1.4    4000/10080                       Up      -                       deploy/tidb-4000

10.0.1.5:4000   tidb         10.0.1.5    4000/10080                       Up      -                       deploy/tidb-4000

10.0.1.3:9000   tiflash      10.0.1.3    9000/8123/3930/20170/20292/8234  Up      data/tiflash-9000       deploy/tiflash-9000

10.0.1.4:9000   tiflash      10.0.1.4    9000/8123/3930/20170/20292/8234  Up      data/tiflash-9000       deploy/tiflash-9000

10.0.1.5:9090   prometheus   10.0.1.5    9090                             Up      data/prometheus-9090    deploy/prometheus-9090

10.0.1.5:3000   grafana      10.0.1.5    3000                             Up      -                       deploy/grafana-3000

10.0.1.5:9093   alertmanager 10.0.1.5    9093/9094                        Up      data/alertmanager-9093  deploy/alertmanager-9093

2. 执行缩容操作

tiup cluster scale-in <cluster-name> --node 10.0.1.5:20160

其中 --node 参数为需要下线节点的 ID。

预期输出 Scaled cluster <cluster-name> in successfully 信息，表示缩容操作成功。

3. 检查集群状态

下线需要一定时间，下线节点的状态变为 Tombstone 就说明下线成功。

执行如下命令检查节点是否下线成功：

tiup cluster display <cluster-name>

打开浏览器访问监控平台 http://10.0.1.5:3000，监控整个集群的状态。

调整后，拓扑结构如下：

Host IP	Service
10.0.1.3	TiDB + TiFlash + TiCDC
10.0.1.4	TiDB + PD + TiFlash + TiCDC
10.0.1.5	TiDB + Monitor（TiKV 已删除）
10.0.1.1	TiKV
10.0.1.2	TiKV

缩容 TiFlash 节点

如果要缩容 IP 地址为 10.0.1.4 的一个 TiFlash 节点，可以按照如下步骤进行操作。

1. 根据 TiFlash 剩余节点数调整数据表的副本数

在下线节点之前，确保 TiFlash 集群剩余节点数大于等于所有数据表的最大副本数，否则需要修改相关表的 TiFlash 副本数。

在 TiDB 客户端中针对所有副本数大于集群剩余 TiFlash 节点数的表执行：
```
alter table <db-name>.<table-name> set tiflash replica 0;
```
等待相关表的 TiFlash 副本被删除（按照查看表同步进度一节操作，查不到相关表的同步信息时即为副本被删除）。

2. 执行缩容操作

接下来，请任选下列方案其一进行缩容。

方案一：通过 TiUP 缩容 TiFlash 节点

通过以下命令确定需要下线的节点名称：
```
tiup cluster display <cluster-name>
```
执行 scale-in 命令来下线节点，假设步骤 1 中获得该节点名为 10.0.1.4:9000
```
tiup cluster scale-in <cluster-name> --node 10.0.1.4:9000
```

方案二：手动缩容 TiFlash 节点

在特殊情况下（比如需要强制下线节点），或者 TiUP 操作失败的情况下，可以使用以下方法手动下线 TiFlash 节点。

使用 pd-ctl 的 store 命令在 PD 中查看该 TiFlash 节点对应的 store id。
- 在 pd-ctl (tidb-ansible 目录下的 resources/bin 包含对应的二进制文件) 中输入 store 命令。
- 若使用 TiUP 部署，可以调用以下命令代替 pd-ctl：
```
tiup ctl:<cluster-version> pd -u http://<pd_ip>:<pd_port> store
```
  注意
  如果集群中有多个 PD 实例，只需在以上命令中指定一个活跃 PD 实例的 IP:端口即可。
在 pd-ctl 中下线该 TiFlash 节点。
- 在 pd-ctl 中输入 store delete <store_id>，其中 <store_id> 为上一步查到的该 TiFlash 节点对应的 store id。
- 若通过 TiUP 部署，可以调用以下命令代替 pd-ctl：
```
tiup ctl:<cluster-version> pd -u http://<pd_ip>:<pd_port> store delete <store_id>
```
  注意
  如果集群中有多个 PD 实例，只需在以上命令中指定一个活跃 PD 实例的 IP:端口即可。
等待该 TiFlash 节点对应的 store 消失或者 state_name 变成 Tombstone 再关闭 TiFlash 进程。
如果等待较长时间后，该节点仍然无法正常消失或者状态变成 Tombstone，可以考虑以下命令，把节点强制踢出集群（慎用）：
警告
- 以下命令会直接丢弃该 TiFlash 节点上的副本，有可能导致查询失败。
- 一旦使用后请勿再使用 PD Control 将该节点从 PD 元信息中删除，否则会导致集群 Region 信息不一致。
- 该命令仅可对 TiFlash 节点使用。请勿使用该命令强制踢出任何 TiKV 节点，否则会导致数据丢失。
- 使用该命令后，被踢出节点上的副本信息仍然会存在于其他副本的成员信息里，PD 会发起调度来修复清除被踢出节点的副本信息。因此使用命令前，需考虑该节点丢失后，是否有足够的副本数选举出 leader，否则无法执行调度进行修复清除，导致服务不可用。
```
curl -X POST 'http://<pd-address>/pd/api/v1/store/<store_id>/state?state=Tombstone'
```
手动删除 TiFlash 的数据文件，具体位置可查看在集群拓扑配置文件中 TiFlash 配置部分下的 data_dir 目录。
手动更新 TiUP 的集群配置文件，在编辑模式中手动删除我们已经下线的 TiFlash 节点信息：
```
tiup cluster edit-config <cluster-name>
```

注意

如果在集群中所有的 TiFlash 节点停止运行之前，没有取消所有同步到 TiFlash 的表，则需要手动在 PD 中清除同步规则，否则无法成功完成 TiFlash 节点的下线。

手动在 PD 中清除同步规则的步骤如下：

查询当前 PD 实例中所有与 TiFlash 相关的的数据同步规则。

curl http://<pd_ip>:<pd_port>/pd/api/v1/config/rules/group/tiflash

[
  {
    "group_id": "tiflash",
    "id": "table-45-r",
    "override": true,
    "start_key": "7480000000000000FF2D5F720000000000FA",
    "end_key": "7480000000000000FF2E00000000000000F8",
    "role": "learner",
    "count": 1,
    "label_constraints": [
      {
        "key": "engine",
        "op": "in",
        "values": [
          "tiflash"
        ]
      }
    ]
  }
]

删除所有与 TiFlash 相关的数据同步规则。以 id 为 table-45-r 的规则为例，通过以下命令可以删除该规则。
```
curl -v -X DELETE http://<pd_ip>:<pd_port>/pd/api/v1/config/rule/tiflash/table-45-r
```

3. 查看集群状态

tiup cluster display <cluster-name>

打开浏览器访问监控平台 http://10.0.1.5:3000，监控整个集群的状态。

调整后，拓扑结构如下：

Host IP	Service
10.0.1.3	TiDB + TiFlash + TiCDC
10.0.1.4	TiDB + PD + TiCDC （TiFlash 已删除）
10.0.1.5	TiDB + Monitor
10.0.1.1	TiKV
10.0.1.2	TiKV

缩容 TiCDC 节点

如果要缩容 IP 地址为 10.0.1.4 的一个 TiCDC 节点，可以按照如下步骤进行操作。

1. 下线该 TiCDC 节点

tiup cluster scale-in <cluster-name> --node 10.0.1.4:8300

2. 查看集群状态

tiup cluster display <cluster-name>

打开浏览器访问监控平台 http://10.0.1.5:3000，监控整个集群的状态。

调整后，拓扑结构如下：

Host IP	Service
10.0.1.3	TiDB + TiFlash + TiCDC
10.0.1.4	TiDB + PD + (TiCDC 已删除）
10.0.1.5	TiDB + Monitor
10.0.1.1	TiKV
10.0.1.2	TiKV