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TiKV Control 使用说明

TiKV Control（以下简称 tikv-ctl）是 TiKV 的命令行工具，用于管理 TiKV 集群。它的安装目录如下：

  • 如果是使用 TiUP 部署的集群，在 ~/.tiup/components/ctl/{VERSION}/ 目录下。

通过 TiUP 使用 TiKV Control

tikv-ctl 也集成在了 tiup 命令中。执行以下命令，即可调用 tikv-ctl 工具：

tiup ctl:<cluster-version> tikv

Starting component `ctl`: /home/tidb/.tiup/components/ctl/v4.0.8/ctl tikv
TiKV Control (tikv-ctl)
Release Version:   4.0.8
Edition:           Community
Git Commit Hash:   83091173e960e5a0f5f417e921a0801d2f6635ae
Git Commit Branch: heads/refs/tags/v4.0.8
UTC Build Time:    2020-10-30 08:40:33
Rust Version:      rustc 1.42.0-nightly (0de96d37f 2019-12-19)
Enable Features:   jemalloc mem-profiling portable sse protobuf-codec
Profile:           dist_release

A tool for interacting with TiKV deployments.

USAGE:
    TiKV Control (tikv-ctl) [FLAGS] [OPTIONS] [SUBCOMMAND]

FLAGS:
    -h, --help                    Prints help information
        --skip-paranoid-checks    Skip paranoid checks when open rocksdb
    -V, --version                 Prints version information

OPTIONS:
        --ca-path <ca-path>              Set the CA certificate path
        --cert-path <cert-path>          Set the certificate path
        --config <config>                TiKV config path, by default it's <deploy-dir>/conf/tikv.toml
        --data-dir <data-dir>            TiKV data directory path, check <deploy-dir>/scripts/run.sh to get it
        --decode <decode>                Decode a key in escaped format
        --encode <encode>                Encode a key in escaped format
        --to-hex <escaped-to-hex>        Convert an escaped key to hex key
        --to-escaped <hex-to-escaped>    Convert a hex key to escaped key
        --host <host>                    Set the remote host
        --key-path <key-path>            Set the private key path
        --log-level <log-level>          Set the log level [default:warn]
        --pd <pd>                        Set the address of pd

SUBCOMMANDS:
    bad-regions           Get all regions with corrupt raft
    cluster               Print the cluster id
    compact               Compact a column family in a specified range
    compact-cluster       Compact the whole cluster in a specified range in one or more column families
    consistency-check     Force a consistency-check for a specified region
    decrypt-file          Decrypt an encrypted file
    diff                  Calculate difference of region keys from different dbs
    dump-snap-meta        Dump snapshot meta file
    encryption-meta       Dump encryption metadata
    fail                  Inject failures to TiKV and recovery
    help                  Prints this message or the help of the given subcommand(s)
    metrics               Print the metrics
    modify-tikv-config    Modify tikv config, eg. tikv-ctl --host ip:port modify-tikv-config -n
                          rocksdb.defaultcf.disable-auto-compactions -v true
    mvcc                  Print the mvcc value
    print                 Print the raw value
    raft                  Print a raft log entry
    raw-scan              Print all raw keys in the range
    recover-mvcc          Recover mvcc data on one node by deleting corrupted keys
    recreate-region       Recreate a region with given metadata, but alloc new id for it
    region-properties     Show region properties
    scan                  Print the range db range
    size                  Print region size
    split-region          Split the region
    store                 Print the store id
    tombstone             Set some regions on the node to tombstone by manual
    unsafe-recover        Unsafely recover the cluster when the majority replicas are failed

你可以在 tiup ctl:<cluster-version> tikv 后面再接上相应的参数与子命令。

通用参数

tikv-ctl 提供以下两种运行模式：

  • 远程模式。通过 --host 选项接受 TiKV 的服务地址作为参数。在此模式下，如果 TiKV 启用了 SSL，则 tikv-ctl 也需要指定相关的证书文件，例如：

    tikv-ctl --ca-path ca.pem --cert-path client.pem --key-path client-key.pem --host 127.0.0.1:20160 <subcommands>

    某些情况下，tikv-ctl 与 PD 进行通信，而不与 TiKV 通信。此时你需要使用 --pd 选项而非 --host 选项，例如：

    tikv-ctl --pd 127.0.0.1:2379 compact-cluster

    store:"127.0.0.1:20160" compact db:KV cf:default range:([], []) success!

  • 本地模式：

    • 通过 --data-dir 选项来指定本地 TiKV 数据的目录路径。
    • 通过 --config 选项来指定本地 TiKV 配置文件到路径。

    在此模式下，需要停止正在运行的 TiKV 实例。

以下如无特殊说明，所有命令都同时支持这两种模式。

除此之外，tikv-ctl 还有两个简单的命令 --to-hex 和 --to-escaped，用于对 key 的形式作简单的变换。一般使用 escaped 形式，示例如下：

tikv-ctl --to-escaped 0xaaff

\252\377

tikv-ctl --to-hex "\252\377"

AAFF

各项子命令及部分参数、选项

下面逐一对 tikv-ctl 支持的子命令进行举例说明。有的子命令支持很多可选参数，要查看全部细节，可运行 tikv-ctl --help <subcommand>。

查看 Raft 状态机的信息

raft 子命令可以查看 Raft 状态机在某一时刻的状态。状态信息包括 RegionLocalState、RaftLocalState 和 RegionApplyState 三个结构体，及某一条 log 对应的 Entries。

你可以使用 region 和 log 两个子命令分别查询以上信息。两条子命令都同时支持远程模式和本地模式。其用法及输出内容如下所示：

tikv-ctl --host 127.0.0.1:20160 raft region -r 2

region id: 2
region state key: \001\003\000\000\000\000\000\000\000\002\001
region state: Some(region {id: 2 region_epoch {conf_ver: 3 version: 1} peers {id: 3 store_id: 1} peers {id: 5 store_id: 4} peers {id: 7 store_id: 6}})
raft state key: \001\002\000\000\000\000\000\000\000\002\002
raft state: Some(hard_state {term: 307 vote: 5 commit: 314617} last_index: 314617)
apply state key: \001\002\000\000\000\000\000\000\000\002\003
apply state: Some(applied_index: 314617 truncated_state {index: 313474 term: 151})

查看 Region 的大小

使用 size 命令可以查看 Region 的大小：

tikv-ctl --data-dir /path/to/tikv size -r 2

region id: 2
cf default region size: 799.703 MB
cf write region size: 41.250 MB
cf lock region size: 27616

扫描查看给定范围的 MVCC

scan 命令的 --from 和 --to 参数接受两个 escaped 形式的 raw key，并用 --show-cf 参数指定只需要查看哪些列族。

tikv-ctl --data-dir /path/to/tikv scan --from 'zm' --limit 2 --show-cf lock,default,write

key: zmBootstr\377a\377pKey\000\000\377\000\000\373\000\000\000\000\000\377\000\000s\000\000\000\000\000\372
         write cf value: start_ts: 399650102814441473 commit_ts: 399650102814441475 short_value: "20"
key: zmDB:29\000\000\377\000\374\000\000\000\000\000\000\377\000H\000\000\000\000\000\000\371
         write cf value: start_ts: 399650105239273474 commit_ts: 399650105239273475 short_value: "\000\000\000\000\000\000\000\002"
         write cf value: start_ts: 399650105199951882 commit_ts: 399650105213059076 short_value: "\000\000\000\000\000\000\000\001"

查看给定 key 的 MVCC

与 scan 命令类似，mvcc 命令可以查看给定 key 的 MVCC：

tikv-ctl --data-dir /path/to/tikv mvcc -k "zmDB:29\000\000\377\000\374\000\000\000\000\000\000\377\000H\000\000\000\000\000\000\371" --show-cf=lock,write,default

key: zmDB:29\000\000\377\000\374\000\000\000\000\000\000\377\000H\000\000\000\000\000\000\371
         write cf value: start_ts: 399650105239273474 commit_ts: 399650105239273475 short_value: "\000\000\000\000\000\000\000\002"
         write cf value: start_ts: 399650105199951882 commit_ts: 399650105213059076 short_value: "\000\000\000\000\000\000\000\001"

扫描 raw key

使用 raw-scan 命令，TiKV 可直接在 RocksDB 中扫描 raw key。

  • 要指定扫描范围，可在 raw-scan 命令中使用 --from 和 --to 参数（默认不限范围）
  • 要限制能够打印出的 key 的数量（默认为 30），可在命令中使用 --limit 参数
  • 要指定扫描的 CF，可在命令中使用 --cf 参数（可选值为 default，write，lock）
$ ./tikv-ctl --data-dir /var/lib/tikv raw-scan --from 'zt' --limit 2 --cf default

key: "zt\200\000\000\000\000\000\000\377\005_r\200\000\000\000\000\377\000\000\001\000\000\000\000\000\372\372b2,^\033\377\364", value: "\010\002\002\002%\010\004\002\010root\010\006\002\000\010\010\t\002\010\n\t\002\010\014\t\002\010\016\t\002\010\020\t\002\010\022\t\002\010\024\t\002\010\026\t\002\010\030\t\002\010\032\t\002\010\034\t\002\010\036\t\002\010 \t\002\010\"\t\002\010s\t\002\010&\t\002\010(\t\002\010*\t\002\010,\t\002\010.\t\002\0100\t\002\0102\t\002\0104\t\002"
key: "zt\200\000\000\000\000\000\000\377\025_r\200\000\000\000\000\377\000\000\023\000\000\000\000\000\372\372b2,^\033\377\364", value: "\010\002\002&slow_query_log_file\010\004\002P/usr/local/mysql/data/localhost-slow.log"

Total scanned keys: 2

打印某个 key 的值

打印某个 key 的值需要用到 print 命令。示例从略。

打印 Region 的 properties 信息

为了记录 Region 的状态信息，TiKV 将一些数据写入 Region 的 SST 文件中。你可以用子命令 region-properties 运行 tikv-ctl 来查看这些 properties 信息。例如：

tikv-ctl --host localhost:20160 region-properties -r 2

num_files: 0
num_entries: 0
num_deletes: 0
mvcc.min_ts: 18446744073709551615
mvcc.max_ts: 0
mvcc.num_rows: 0
mvcc.num_puts: 0
mvcc.num_versions: 0
mvcc.max_row_versions: 0
middle_key_by_approximate_size:

这些 properties 信息可以用于检查某个 Region 是否健康或者修复不健康的 Region。例如，使用 middle_key_approximate_size 可以手动分裂 Region。

手动 compact 单个 TiKV 的数据

compact 命令可以对单个 TiKV 进行手动 compact。

  • --from 和 --to 选项以 escaped raw key 形式指定 compact 的范围。如果没有设置，表示 compact 整个 TiKV。

  • --region 选项指定 compact Region 的范围。如果设置，则 --from 和 --to 选项会被忽略。

  • --db 选项可以指定要 compact 的 RocksDB，可选值为 kv 和 raft。

  • --threads 选项可以指定 compact 的并发数，默认值是 8。一般来说，并发数越大，compact 的速度越快，但是也会对服务造成影响，所以需要根据情况选择合适的并发数。

  • --bottommost 选项可以指定 compact 是否包括最下层的文件。可选值为 default、skip 和 force，默认为 default。

    • default 表示只有开启了 Compaction Filter 时 compact 才会包括最下层文件。
    • skip 表示 compact 不包括最下层文件。
    • force 表示 compact 总是包括最下层文件。

  • 在本地模式 compact data，执行如下命令：

    tikv-ctl --data-dir /path/to/tikv compact --db kv

  • 在远程模式 compact data，执行如下命令：

    tikv-ctl --host ip:port compact --db kv

手动 compact 整个 TiKV 集群的数据

compact-cluster 命令可以对整个 TiKV 集群进行手动 compact。该命令参数的含义和使用与 compact 命令一样。

设置一个 Region 副本为 tombstone 状态

tombstone 命令常用于没有开启 sync-log，因为机器掉电导致 Raft 状态机丢失部分写入的情况。它可以在一个 TiKV 实例上将一些 Region 的副本设置为 Tombstone 状态，从而在重启时跳过这些 Region，避免因为这些 Region 的副本的 Raft 状态机损坏而无法启动服务。这些 Region 应该在其他 TiKV 上有足够多的健康的副本以便能够继续通过 Raft 机制进行读写。

一般情况下，可以先在 PD 上将 Region 的副本通过 remove-peer 命令删除掉：

pd-ctl>> operator add remove-peer <region_id> <store_id>

然后再用 tikv-ctl 在那个 TiKV 实例上将 Region 的副本标记为 tombstone 以便跳过启动时对他的健康检查：

tikv-ctl --data-dir /path/to/tikv tombstone -p 127.0.0.1:2379 -r <region_id>

success!

但是有些情况下，当不能方便地从 PD 上移除这个副本时，可以指定 tikv-ctl 的 --force 选项来强制设置它为 tombstone：

tikv-ctl --data-dir /path/to/tikv tombstone -p 127.0.0.1:2379 -r <region_id>,<region_id> --force

success!

向 TiKV 发出 consistency-check 请求

consistency-check 命令用于在某个 Region 对应的 Raft 副本之间进行一致性检查。如果检查失败，TiKV 自身会 panic。如果 --host 指定的 TiKV 不是这个 Region 的 Leader，则会报告错误。

tikv-ctl --host 127.0.0.1:20160 consistency-check -r 2

success!

tikv-ctl --host 127.0.0.1:20161 consistency-check -r 2

DebugClient::check_region_consistency: RpcFailure(RpcStatus { status: Unknown, details: Some("StringError(\"Leader is on store 1\")") })

Dump snapshot 元文件

这条子命令可以用于解析指定路径下的 Snapshot 元文件并打印结果。

打印 Raft 状态机出错的 Region

前面 tombstone 命令可以将 Raft 状态机出错的 Region 设置为 Tombstone 状态，避免 TiKV 启动时对它们进行检查。在运行 tombstone 命令之前，可使用 bad-regions 命令找到出错的 Region，以便将多个工具组合起来进行自动化的处理。

tikv-ctl --data-dir /path/to/tikv bad-regions

all regions are healthy

命令执行成功后会打印以上信息，否则会打印出有错误的 Region 列表。目前可以检出的错误包括 last index、commit index 和 apply index 之间的不匹配，以及 Raft log 的丢失。其他一些情况，比如 Snapshot 文件损坏等仍然需要后续的支持。

查看 Region 属性

  • 本地查看部署在 /path/to/tikv 的 TiKV 上面 Region 2 的 properties 信息：

    tikv-ctl --data-dir /path/to/tikv/data region-properties -r 2

  • 在线查看运行在 127.0.0.1:20160 的 TiKV 上面 Region 2 的 properties 信息：

    tikv-ctl --host 127.0.0.1:20160 region-properties -r 2

动态修改 TiKV 的配置

使用 modify-tikv-config 命令可以动态修改配置参数。目前可动态修改的 TiKV 配置与具体的修改行为与 SQL 动态修改配置功能相同，可参考在线修改 TiKV 配置。

  • -n 用于指定完整的配置名。支持动态修改的配置名可以参考在线修改 TiKV 配置中支持的配置项列表。
  • -v 用于指定配置值。

设置 shared block cache 的大小：

tikv-ctl --host ip:port modify-tikv-config -n storage.block-cache.capacity -v 10GB

success

当禁用 shared block cache 时，为 write CF 设置 block cache size：

tikv-ctl --host ip:port modify-tikv-config -n rocksdb.writecf.block-cache-size -v 256MB

success

tikv-ctl --host ip:port modify-tikv-config -n raftdb.defaultcf.disable-auto-compactions -v true

success

tikv-ctl --host ip:port modify-tikv-config -n raftstore.sync-log -v false

success

如果 compaction 的流量控制导致待 compact 数据量 (compaction pending bytes) 堆积，可以禁用 rate-limiter-auto-tuned 配置项或调高 compaction 相关的流量阈值。示例如下：

tikv-ctl --host ip:port modify-tikv-config -n rocksdb.rate-limiter-auto-tuned -v false

success

tikv-ctl --host ip:port modify-tikv-config -n rocksdb.rate-bytes-per-sec -v "1GB"

success

强制 Region 从多副本失败状态恢复服务（弃用）

unsafe-recover remove-fail-stores 命令可以将故障机器从指定 Region 的 peer 列表中移除。运行命令之前，需要目标 TiKV 先停掉服务以便释放文件锁。

-s 选项接受多个以逗号分隔的 store_id，并使用 -r 参数来指定包含的 Region。如果要对某一个 store 上的全部 Region 都执行这个操作，可简单指定 --all-regions。

tikv-ctl --data-dir /path/to/tikv unsafe-recover remove-fail-stores -s 3 -r 1001,1002

success!

tikv-ctl --data-dir /path/to/tikv unsafe-recover remove-fail-stores -s 4,5 --all-regions

之后启动 TiKV，这些 Region 便可以使用剩下的健康副本继续提供服务了。此命令常用于多个 TiKV store 损坏或被删除的情况。

恢复损坏的 MVCC 数据

recover-mvcc 命令用于 MVCC 数据损坏导致 TiKV 无法正常运行的情况。为了从不同种类的不一致情况中恢复，该命令会交叉检查 3 个 CF ("default", "write", "lock")。

  • -r 选项可以通过 region_id 指定包含的 Region。
  • -p 选项可以指定 PD 的 endpoints。
tikv-ctl --data-dir /path/to/tikv recover-mvcc -r 1001,1002 -p 127.0.0.1:2379

success!

Ldb 命令

ldb 命令行工具提供多种数据访问以及数据库管理命令。下方列出了一些示例用法。详细信息请在运行 tikv-ctl ldb 命令时查看帮助消息或查阅 RocksDB 文档。

数据访问序列的示例如下：

用 HEX 格式 dump 现有 RocksDB 数据：

tikv-ctl ldb --hex --db=/tmp/db dump

Dump 现有 RocksDB 的声明：

tikv-ctl ldb --hex manifest_dump --path=/tmp/db/MANIFEST-000001

您可以通过 --column_family=<string> 指定查询的目标列族。

通过 --try_load_options 命令加载数据库选项文件以打开数据库。在数据库运行时，建议您保持该命令为开启的状态。如果您使用默认配置打开数据库，LSM-tree 存储组织可能会出现混乱，且无法自动恢复。

打印加密元数据

encryption-meta 命令用于打印加密元数据。该子命令可以打印两种加密元数据：数据文件的加密信息，以及所有的数据加密密钥。

使用 encryption-meta dump-file 子命令打印数据文件的加密信息。你需要创建一个 TiKV 配置文件用以指定 TiKV 的数据目录：

# conf.toml
[storage]
data-dir = "/path/to/tikv/data"

--path 选项可以指定数据文件的绝对或者相对路径。如果指定的文件是明文存储的，本命令有可能没有输出。如果不指定 --path 选项，本命令打印所有数据文件的加密信息。

$ tikv-ctl --config=./conf.toml encryption-meta dump-file --path=/path/to/tikv/data/db/CURRENT
/path/to/tikv/data/db/CURRENT: key_id: 9291156302549018620 iv: E3C2FDBF63FC03BFC28F265D7E78283F method: Aes128Ctr

使用 encryption-meta dump-key 打印数据加密密钥。使用本命令的时候，除了在 TiKV 配置文件中指定 TiKV 的数据目录以外，还需要指定当前的主加密密钥。请参阅静态加密文档关于配置 TiKV 主加密密钥的说明。使用本命令时 security.encryption.previous-master-key 配置项不生效，即使配置文件中使用了该配置，本命令也不会触发更换主加密密钥。

# conf.toml
[storage]
data-dir = "/path/to/tikv/data"

[security.encryption.master-key]
type = "kms"
key-id = "0987dcba-09fe-87dc-65ba-ab0987654321"
region = "us-west-2"

注意如果使用了 AWS KMS 作为主加密密钥，使用本命令时 tikv-ctl 需要该 KMS 密钥的访问权限。KMS 访问权限可以通过环境变量、AWS 默认配置文件或 IAM 的方式传递给 tikv-ctl。详情请参阅相关 AWS 文档。

--ids 选项可以指定以逗号分隔的数据加密密钥 id 列表。如果不指定 --ids 选项，本命令打印所有的数据加密密钥，以及最新的数据加密密钥的 id。

本命令会输出一个警告，提示本命令会泄漏敏感数据。根据提示输入 "I consent" 即可。

$ ./tikv-ctl --config=./conf.toml encryption-meta dump-key
This action will expose encryption key(s) as plaintext. Do not output the result in file on disk.
Type "I consent" to continue, anything else to exit: I consent
current key id: 9291156302549018620
9291156302549018620: key: 8B6B6B8F83D36BE2467ED55D72AE808B method: Aes128Ctr creation_time: 1592938357

$ ./tikv-ctl --config=./conf.toml encryption-meta dump-key --ids=9291156302549018620
This action will expose encryption key(s) as plaintext. Do not output the result in file on disk.
Type "I consent" to continue, anything else to exit: I consent
9291156302549018620: key: 8B6B6B8F83D36BE2467ED55D72AE808B method: Aes128Ctr creation_time: 1592938357

打印损坏的 SST 文件信息

TiKV 中损坏的 SST 文件会导致 TiKV 进程崩溃。在 TiDB v6.1.0 之前，损坏的 SST 文件会导致 TiKV 进程立即崩溃。从 TiDB v6.1.0 起，TiKV 进程会在 SST 文件损坏 1 小时后崩溃。

为了方便清理掉这些 SST 文件，你可以先使用 bad-ssts 命令打印出损坏的 SST 文件信息。

tikv-ctl --data-dir </path/to/tikv> bad-ssts --pd <endpoint>

--------------------------------------------------------
corruption info:
data/tikv-21107/db/000014.sst: Corruption: Bad table magic number: expected 9863518390377041911, found 759105309091689679 in data/tikv-21107/db/000014.sst
sst meta:
14:552997[1 .. 5520]['0101' seq:1, type:1 .. '7A7480000000000000FF0F5F728000000000FF0002160000000000FAFA13AB33020BFFFA' seq:2032, type:1] at level 0 for Column family "default"  (ID 0)
it isn't easy to handle local data, start key:0101
overlap region:
RegionInfo { region: id: 4 end_key: 7480000000000000FF0500000000000000F8 region_epoch { conf_ver: 1 version: 2 } peers { id: 5 store_id: 1 }, leader: Some(id: 5 store_id: 1) }
suggested operations:
tikv-ctl ldb --db=data/tikv-21107/db unsafe_remove_sst_file "data/tikv-21107/db/000014.sst"
tikv-ctl --db=data/tikv-21107/db tombstone -r 4 --pd <endpoint>
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corruption analysis has completed

通过上面的输出，你可以看到损坏的 SST 文件和损坏原因等信息先被打印出，然后是相关的元信息。

  • 在 sst meta 输出部分，14 表示 SST 文件号，552997 表示文件大小，紧随其后的是最小和最大的序列号 (seq) 等其它元信息。
  • overlap region 部分为损坏 SST 文件所在 Region 的信息。该信息是从 PD 组件获取的。
  • suggested operations 部分为你清理损坏的 SST 文件提供建议操作。你可以参考这些建议的命令，清理文件，并重新启动该 TiKV 实例。
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