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TiDB Lightning 后端

TiDB Lightning 的后端决定 tidb-lightning 组件将如何把将数据导入到目标集群中。目前，TiDB Lightning 支持以下后端：

以上几种后端导入数据的区别如下：

  • Local-backend：tidb-lightning 先将数据编码成键值对并排序存储在本地临时目录，然后将这些键值对以 SST 文件的形式上传到各个 TiKV 节点，然后由 TiKV 将这些 SST 文件 Ingest 到集群中。和 Importer-backend 原理相同，不过不依赖额外的 tikv-importer 组件。

  • Importer-backend：tidb-lightning 先将 SQL 或 CSV 数据编码成键值对，由 tikv-importer 对写入的键值对进行排序，然后把这些键值对 Ingest 到 TiKV 节点中。

  • TiDB-backend：tidb-lightning 先将数据编码成 INSERT 语句，然后直接在 TiDB 节点上运行这些 SQL 语句进行数据导入。

后端Local-backendImporter-backendTiDB-backend
速度快 (~500 GB/小时)快 (~400 GB/小时)慢 (~50 GB/小时)
资源使用率高高低
占用网络带宽高中低
导入时是否满足 ACID否否是
目标表必须为空必须为空可以不为空
额外组件无tikv-importer无
支持 TiDB 集群版本>= v4.0.0全部全部
是否影响 TiDB 对外提供服务是是否

如何选择后端模式

  • 如果导入的目标集群为 v4.0 或以上版本，请优先考虑使用 Local-backend 模式。Local-backend 部署更简单并且性能也较其他两个模式更高
  • 如果目标集群为 v3.x 或以下，建议使用 Importer-backend 模式
  • 如果需要导入的集群为生产环境线上集群，或需要导入的表中已包含有数据，则最好使用 TiDB-backend 模式

TiDB Lightning Local-backend

自 TiDB 4.0.3 版本起，TiDB Lightning 引入了 Local-backend 特性。该特性支持导入数据到 v4.0.0 以上的 TiDB 集群。

部署和配置 TiDB Lightning

TiDB Lightning Local-backend 模式的部署方法见 TiDB Lightning 部署与执行。

TiDB Lightning TiDB-backend

部署和配置 TiDB Lightning

使用 TiDB-backend 时，你无需部署 tikv-importer。与标准部署过程相比，部署 TiDB-backend 时有如下不同：

  • 可以跳过所有涉及 tikv-importer 的步骤。
  • 必须更改相应配置申明使用的是 TiDB-backend。

硬件需求

使用 TiDB-backend 时， TiDB Lightning 的速度仅受限于 TiDB 执行 SQL 语句的速度。因此，即使是低配的机器也足够发挥出最佳性能。推荐的硬件配置如下：

  • 16 逻辑核 CPU
  • 足够储存整个数据源的 SSD 硬盘，读取速度越快越好
  • 千兆网卡

手动部署

手动部署时，你无需下载和配置 tikv-importer，TiDB Lightning 可在此下载。

在运行 tidb-lightning 之前，在配置文件中加上如下几行：

[tikv-importer]
backend = "tidb"

或者在用命令行启动 tidb-lightning 时，传入参数 --backend tidb。

配置说明与示例

# tidb-lightning 任务配置

[lightning]
# 启动之前检查集群是否满足最低需求
check-requirements = true

# 每张表被切分成一个用于存储索引的“索引引擎”和若干存储行数据的“数据引擎”
# 这两项设置控制两种引擎文件的最大并发数
# 控制同时允许导入的最大表数量，对于 TiDB-backend，默认值为 CPU 数
index-concurrency = 40

# 控制同时允许导入的最大“数据引擎”数，默认值为 CPU 数，本配置应大于或等于 index-concurrency
table-concurrency = 40

# 执行 SQL 语句的并发数。默认与逻辑 CPU 的数量相同
# TiDB-backend 的瓶颈通常不在 CPU, 可以根据下游集群的实际负载调大此配置以优化写入速度
# 在调整此配置时，建议将 index-concurrency 和 table-concurrency 也调整成相同的值
region-concurrency = 40

# 日志相关的配置
# 输出日志级别
level = "info"

# 日志输出的文件。如果为空（默认），则会输出至 /tmp/lightning.log.{timestamp}；如果希望输出至系统标准输出，请设置为 "-"
# file = "tidb-lightning.log"

[checkpoint]
# 启用断点续传
# 导入数据时，TiDB Lightning 会记录当前表导入的进度
# 若 TiDB Lightning 或其他组件异常退出，在重启时也可以避免重复再导入已完成的数据
enable = true

# 存储断点的方式
#  - file（默认）：存放在本地文件系统（要求 v2.1.1 或以上）
#  - mysql：存放在兼容 MySQL 的数据库服务器
driver = "file"

# 存储断点的数据库名称
# 仅在 driver = "mysql" 时生效
# schema = "tidb_lightning_checkpoint"

# 断点的存放位置
#
# 若 driver = "file"，此参数为断点信息存放的文件路径
# 如果不设置该参数则默认为 `/tmp/CHECKPOINT_SCHEMA.pb`
#
# 若 driver = "mysql"，此参数为数据库连接参数 (DSN)，格式为“用户:密码@tcp(地址:端口)/”
# 默认会重用 [tidb] 设置目标数据库来存储断点
# 为避免加重目标集群的压力，建议另外使用一个兼容 MySQL 的数据库服务器
# dsn = "/tmp/tidb_lightning_checkpoint.pb"

# 导入成功后是否保留断点。默认为删除
# 保留断点可用于调试，但有可能泄漏数据源的元数据
# keep-after-success = false

[tikv-importer]
# 后端模式，对于 TiDB-backend 请设置为 “tidb”
backend = "tidb"

# 对于插入重复数据时执行的操作：
# - replace：新数据替代已有数据
# - ignore：保留已有数据，忽略新数据
# - error：中止导入并报错
# on-duplicate = "replace"

[mydumper]
# 设置文件读取的区块大小(默认为 64 KiB)，确保该值比数据源的最长字符串长。
# read-block-size = "64KiB" 

# （源数据文件）单个导入区块大小的最小值（默认为 100 GiB）。
# TiDB Lightning 根据该值将一张大表分割为多个数据引擎文件。
# batch-size = "100GiB"

# 本地源数据目录或外部存储 URL
data-source-dir = "/data/my_database"

# “严格”格式的导入数据可加快处理速度。
# strict-format = true 要求：
# 在 CSV 文件的所有记录中，每条数据记录的值不可包含字符换行符（U+000A 和 U+000D，即 \r 和 \n）
# 甚至被引号包裹的字符换行符都不可包含，即换行符只可用来分隔行。
# 导入数据源为严格格式时，TiDB Lightning 会快速定位大文件的分割位置进行并行处理。
# 但是如果输入数据为非严格格式，可能会将一条完整的数据分割成两部分，导致结果出错。
# 为保证数据安全而非追求处理速度，默认值为 false。
# strict-format = false

# 如果 strict-format = true，TiDB Lightning 会将 CSV 大文件分割为多个文件块进行并行处理。max-region-size 是分割后每个文件块的最大大小。
# max-region-size = "256MiB" # Byte（默认是 256 MiB）

# 只导入与该通配符规则相匹配的表，默认会过滤掉系统表。详情见表库过滤章节。
# filter = ['*.*', '!mysql.*', '!sys.*', '!INFORMATION_SCHEMA.*', '!PERFORMANCE_SCHEMA.*', '!METRICS_SCHEMA.*', '!INSPECTION_SCHEMA.*']

# 配置 CSV 文件的解析方式（如果源文件中不包含 CSV 文件可不设置此项）。
[mydumper.csv]
# 字段分隔符，应为单个 ASCII 字符。
separator = ','

# 引用定界符，可为单个 ASCII 字符或空字符串。
delimiter = '"'

# CSV 文件是否包含表头。
# 如果 header = true，将跳过首行。
header = true

# CSV 文件是否包含 NULL。
# 如果 not-null = true，CSV 所有列都不能解析为 NULL。
not-null = false

# 如果 not-null = false（即 CSV 可以包含 NULL），
# 为以下值的字段将会被解析为 NULL。
null = '\N'

# 是否对字段内“\“进行转义
backslash-escape = true

# 如果有行以分隔符结尾，删除尾部分隔符。
trim-last-separator = false

[tidb]
# 目标集群的信息。tidb-server 的地址，填一个即可。
host = "172.16.31.1"
port = 4000
user = "root"
password = ""

# 解析和执行 SQL 语句的默认 SQL 模式。
# sql-mode = "ONLY_FULL_GROUP_BY,NO_ENGINE_SUBSTITUTION"

# SQL 连接是否使用 TLS。可选值为：
#  * ""            - 如果填充了 [tidb.security] 部分，则强制使用 TLS（与 "cluster" 情况相同），否则与 "false" 情况相同
#  * "false"       - 禁用 TLS
#  * "cluster"     - 强制使用 TLS, 并使用 [tidb.security] 部分中指定的 CA 验证服务器的证书
#  * "skip-verify" - 强制使用 TLS, 但不验证服务器的证书（不安全！）
#  * "preferred"   - 与 "skip-verify" 相同，但是如果服务器不支持 TLS，则会退回到未加密的连接
tls = ""

# 指定证书和密钥用于 TLS 连接 MySQL。
# [tidb.security]

# CA 的公钥证书。设置为空字符串可禁用 SQL 的 TLS。
# ca-path = "/path/to/ca.pem"

# 该服务的公钥证书。默认为 `security.cert-path` 的副本
# cert-path = "/path/to/lightning.pem"

# 此服务的私钥。默认为 `security.key-path` 的副本
# key-path = "/path/to/lightning.key"

# 设置周期性后台操作。
# 支持的单位：h（时）、m（分）、s（秒）。
[cron]

# 在日志中打印导入进度的持续时间。
log-progress = "5m"

解决冲突

TiDB-backend 支持导入到已填充的表（非空表）。但是，新数据可能会与旧数据的唯一键冲突。你可以通过使用如下任务配置来控制遇到冲突时的默认行为：

[tikv-importer]
backend = "tidb"
on-duplicate = "replace" # 或者 “error”、“ignore”
设置冲突时默认行为对应 SQL 语句
replace新数据替代旧数据REPLACE INTO ...
ignore保留旧数据，忽略新数据INSERT IGNORE INTO ...
error中止导入INSERT INTO ...

从 Loader 迁移到 TiDB Lightning TiDB-backend

当需要将数据导入到 TiDB 集群时，TiDB Lightning TiDB-backend 可以完全取代 Loader。下表说明了如何将 Loader 的配置迁移到 TiDB Lightning 配置中：

LoaderTiDB Lightning
# 日志级别
log-level = "info"
# 日志的输出目录
log-file = "loader.log"
# Prometheus
status-addr = ":8272"
# 线程数
pool-size = 16

[lightning]
# 日志级别
level = "info"
# 日志的输出目录。如果未指定该位置目录，默认为执行命令的所在目录。
file = "tidb-lightning.log"
# Prometheus
pprof-port = 8289
# 并发度 (最好使用默认设置)
#region-concurrency = 16

# 断点数据库名
checkpoint-schema = "tidb_loader"

[checkpoint]
# 断点存储
enable = true
schema = "tidb_lightning_checkpoint"
# 断点默认存储在本地的文件系统，这样更高效。但你也可以
# 选择将断点存储在目标数据库中，设置如下：
# driver = "mysql"

[tikv-importer]
# 使用 TiDB-backend
backend = "tidb"

# 数据源目录
dir = "/data/export/"

[mydumper]
# 数据源目录
data-source-dir = "/data/export"

[db]
# TiDB 连接参数
host = "127.0.0.1"
port = 4000
user = "root"
password = ""
#sql-mode = ""

[tidb]
# TiDB 连接参数
host = "127.0.0.1"
port = 4000
# 在 TiDB-backend 模式下，该参数为可选参数
# status-port = 10080
user = "root"
password = ""
#sql-mode = ""

# [[route-rules]]
# Table routes
# schema-pattern = "shard_db_*"
# table-pattern = "shard_table_*"
# target-schema = "shard_db"
# target-table = "shard_table"

# [[routes]]
# Table routes
# schema-pattern = "shard_db_*"
# table-pattern = "shard_table_*"
# target-schema = "shard_db"
# target-table = "shard_table"

TiDB Lightning Importer-backend

部署 Importer-backend

本节介绍 TiDB Lightning 使用 Importer 模式的部署方式：手动部署。

硬件需求

tidb-lightning 和 tikv-importer 这两个组件皆为资源密集程序，建议各自单独部署。

为了优化效能，建议硬件配置如下：

  • tidb-lightning

    • 32+ 逻辑核 CPU
    • 足够储存整个数据源的 SSD 硬盘，读取速度越快越好
    • 使用万兆网卡，带宽需 300 MB/s 以上
    • 运行过程默认会占满 CPU资源，因此建议将 tidb-lightning 部署到一台单独的机器上。条件不允许的情况下可以和其他组件（比如 tidb-server）部署在同一台机器上，然后通过配置 region-concurrency 限制 tidb-lightning 使用 CPU 资源。

  • tikv-importer

    • 32+ 逻辑核 CPU
    • 40 GB+ 内存
    • 1 TB+ SSD 硬盘，IOPS 越高越好（要求 ≥8000）
      • 硬盘必须大于最大的 N 个表的大小总和，其中 N = max(index-concurrency, table-concurrency)。
    • 使用万兆网卡，带宽需 300 MB/s 以上
    • 运行过程中 CPU、I/O 和网络带宽资源都可能占满，建议单独部署。

如果机器充裕的话，可以部署多套 tidb-lightning + tikv-importer，然后将源数据以表为粒度进行切分，并发导入。

手动部署 TiDB Lightning

第 1 步：部署 TiDB 集群

在开始数据导入之前，需先部署一套要进行导入的 TiDB 集群 (版本要求 2.0.9 以上)，建议使用最新版。部署方法可参考 使用 TiUP 部署 TiDB 集群。

第 2 步：下载 TiDB Lightning 安装包

在工具下载页面下载 TiDB Lightning 安装包（需选择与 TiDB 集群相同的版本）。

第 3 步：启动 tikv-importer

  1. 从安装包上传 bin/tikv-importer。

  2. 配置 tikv-importer.toml。

    # TiKV Importer 配置文件模版

# 日志文件。
log-file = "tikv-importer.log"
# 日志等级：trace、debug、info、warn、error、off。
log-level = "info"

# 状态服务器的监听地址。
status-server-address = "0.0.0.0:8286"

[server]
# tikv-importer 监听的地址，tidb-lightning 需要连到这个地址进行数据写入。
addr = "0.0.0.0:8287"

[metric]
# 给 Prometheus 客户端的推送任务名称。
job = "tikv-importer"
# 给 Prometheus 客户端的推送间隔。
interval = "15s"
# Prometheus Pushgateway 地址。
address = ""

[import]
# 存储引擎文档 (engine file) 的文件夹路径。
import-dir = "/mnt/ssd/data.import/"

    上面仅列出了 tikv-importer 的基本配置。完整配置请参考tikv-importer 配置说明。

  3. 运行 tikv-importer。

    nohup ./tikv-importer -C tikv-importer.toml > nohup.out &
第 4 步：启动 tidb-lightning

  1. 从安装包上传 bin/tidb-lightning 及 bin/tidb-lightning-ctl。

  2. 将数据源写入到同样的机器。

  3. 配置 tidb-lightning.toml。对于没有出现在下述模版中的配置，TiDB Lightning 给出配置错误的提醒并退出。

    [lightning]

# 转换数据的并发数，默认为逻辑 CPU 数量，不需要配置。
# 混合部署的情况下可以配置为逻辑 CPU 的 75% 大小。
# region-concurrency =

# 日志
level = "info"
file = "tidb-lightning.log"

[tikv-importer]
# tikv-importer 的监听地址，需改成 tikv-importer 服务器的实际地址。
addr = "172.16.31.10:8287"

[mydumper]
# 源数据目录。
data-source-dir = "/data/my_database"

[tidb]
# 目标集群的信息。tidb-server 的监听地址，填一个即可。
host = "172.16.31.1"
port = 4000
user = "root"
password = ""
# 表架构信息在从 TiDB 的“状态端口”获取。
status-port = 10080

    上面仅列出了 tidb-lightning 的基本配置信息。完整配置信息请参考tidb-lightning 配置说明。

  4. 运行 tidb-lightning。如果直接在命令行中用 nohup 启动程序，可能会因为 SIGHUP 信号而退出，建议把 nohup 放到脚本里面，如：

    #!/bin/bash
nohup ./tidb-lightning -config tidb-lightning.toml > nohup.out &
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