TiKV — это распределённое транзакционное key-value хранилище с открытым исходным кодом, разработанное для обеспечения высокой масштабируемости, отказоустойчивости и низкой задержки при работе с большими объёмами данных. Система реализует модель хранения пар "ключ–значение" поверх распределённого уровня, обеспечивая сильную согласованность и полную поддержку ACID-транзакций для клиентских приложений и верхнеуровневых систем управления данными. Архитектурно TiKV разделяет хранение данных и вычисления, позволяя горизонтально масштабировать узлы хранения независимо от клиентской логики и запросов.
Изначально задуманное как компонент распределённой СУБД, TiKV часто используется как слой долговременного хранения в составе многослойных распределённых баз данных и сервисов, предоставляя транзакционную репликацию, автоматическое разделение данных (sharding) и управление размещением реплик. Система использует согласованные алгоритмы для управления репликацией и отказоустойчивостью, а также реализует механизмы фоновой дефрагментации и балансировки нагрузки. TiKV ориентировано на сценарии с интенсивным параллельным доступом, требующие как низкой латентности операций чтения и записи, так и гарантий целостности данных.
- Модель данных: распределённое key-value хранение с поддержкой транзакций и вторичных структур на стороне клиента.
- Транзакции ACID: поддержка распределённых транзакций с гарантиями атомарности, согласованности, изолированности и долговечности.
- Масштабируемость: горизонтальное масштабирование путём добавления узлов хранения и автоматического разбиения данных на регионы (shards).
- Отказоустойчивость: репликация данных и восстановление после сбоев с использованием консенсусного протокола для обеспечения согласованности реплик.
- Низкая задержка: оптимизации для быстрого выполнения операций чтения и записи, включая локальные кэши и эффективные механизмы записи.
- Балансировка и управление данными: автоматическое перемещение регионов и ребалансировка для равномерного распределения нагрузки.
- Независимость хранения и вычислений: отделение логики хранения от вычислительных слоёв, что облегчает интеграцию с различными СУБД и сервисами.
- Консистентность: сильная согласованность операций благодаря использованию консенсусных механизмов для коммита транзакций и репликации.
- Мониторинг и эксплуатация: встроенные метрики и механизмы для наблюдения за состоянием кластера и управления производительностью.
- Открытый исходный код: доступность кода и возможность адаптации под конкретные требования развёртывания и интеграции.