TiDB 2.1 GA Release Notes

[PingCAP]

2018 年 11 月 30 日，TiDB 发布 2.1 GA 版。相比 2.0 版本，该版本对系统稳定性、性能、兼容性、易用性做了大量改进。

TiDB

SQL 优化器

• 优化 Index Join 选择范围，提升执行性能
• 优化 Index Join 外表选择，使用估算的行数较少的表作为外表
• 扩大 Join Hint TIDB_SMJ 的作用范围，在没有合适索引可用的情况下也可使用 Merge Join
• 加强 Join Hint TIDB_INLJ 的能力，可以指定 Join 中的内表
• 优化关联子查询，包括下推 Filter 和扩大索引选择范围，部分查询的效率有数量级的提升
• 支持在 UPDATE 和 DELETE 语句中使用 Index Hint 和 Join Hint
• 支持更多函数下推：ABS/CEIL/FLOOR/IS TRUE/IS FALSE
• 优化内建函数 IF 和 IFNULL 的常量折叠算法
• 优化 EXPLAIN 语句输出格式, 使用层级结构表示算子之间的上下游关系

SQL 执行引擎

• 重构所有聚合函数，提升 Stream 和 Hash 聚合算子的执行效率
• 实现并行 Hash Aggregate 算子，部分场景下有 350% 的性能提升
• 实现并行 Project 算子，部分场景有 74% 的性能提升
• 并发地读取 Hash Join 的 Inner 表和 Outer 表的数据，提升执行性能
• 优化 REPLACE INTO 语句的执行速度，性能提升 10x
• 优化时间类型的内存占用，时间类型数据的内存使用降低为原来的一半
• 优化点查的查询性能, Sysbench 点查效率提升 60%
• TiDB 插入和更新宽表，性能提升接近 20 倍
• 支持在配置文件中设置单个查询的内存使用上限
• 优化 Hash Join 的执行过程，当 Join 类型为 Inner Join 或者 Semi Join 时，如果内表为空，不再读取外表数据，快速返回结果
• 支持 EXPLAIN ANALYZE 语句，用于查看 Query 执行过程中各个算子的运行时间，返回结果行数等运行时统计信息

统计信息

• 支持只在一天中的某个时间段开启统计信息自动 ANALYZE 的功能

• 支持根据查询的反馈自动更新表的统计信息

• 支持通过 ANALYZE TABLE WITH BUCKETS 语句配置直方图中桶的个数

• 优化等值查询和范围查询混合的情况下使用直方图估算 Row Count 的算法

表达式

• 支持内建函数：
  • json_contains
  • json_contains_path
  • encode/decode

Server

• 支持在单个 tidb-server 实例内部对冲突事务排队，优化事务间冲突频繁的场景下的性能
• 支持 Server Side Cursor
• 新增 HTTP 管理接口
  • 打散 table 的 regions 在 TiKV 集群中的分布
  • 控制是否打开 general log
  • 在线修改日志级别
  • 查询 TiDB 集群信息
• 添加 auto_analyze_ratio 系统变量控制自动 Analyze 的阈值
• 添加 tidb_retry_limit 系统变量控制事务自动重试的次数
• 添加 tidb_disable_txn_auto_retry 系统变量控制事务是否自动重试
• 支持使用 admin show slow 语句来获取慢查询语句
• 增加环境变量 tidb_slow_log_threshold 动态设置 slow log 的阈值
• 增加环境变量 tidb_query_log_max_len 动态设置日志中被截断的原始 SQL 语句的长度

DDL

• 支持 Add Index 语句与其他 DDL 语句并行执行，避免耗时的 Add Index 操作阻塞其他操作
• 优化 Add Index 的速度，在某些场景下速度大幅提升
• 支持 select tidb_is_ddl_owner() 语句，方便判断 TiDB 是否为 DDL Owner
• 支持 ALTER TABLE FORCE 语法
• 支持 ALTER TABLE RENAME KEY TO 语法
• Admin Show DDL Jobs 输出结果中添加表名、库名等信息
• 支持使用 ddl/owner/resign HTTP 接口释放 DDL Owner 并开启新一轮 DDL Owner 选举

兼容性

• 支持更多 MySQL 语法
• BIT 聚合函数支持 ALL 参数
• 支持 SHOW PRIVILEGES 语句
• 支持 LOAD DATA 语句的 CHARACTER SET 语法
• 支持 CREATE USER 语句的 IDENTIFIED WITH 语法
• 支持 LOAD DATA IGNORE LINES 语句
• Show ProcessList 语句返回更准确信息

PD

可用性优化

• 引入 TiKV 版本控制机制，支持集群滚动兼容升级
• PD 节点间 开启 Raft PreVote，避免网络隔离后恢复时产生的重新选举
• 开启 raft learner 功能，降低调度时出现宕机导致数据不可用的风险
• TSO 分配不再受系统时间回退影响
• 支持 Region merge 功能，减少元数据带来的开销

调度器优化

• 优化 Down Store 的处理流程，加快发生宕机后补副本的速度
• 优化热点调度器，在流量统计信息抖动时适应性更好
• 优化 Coordinator 的启动，减少重启 PD 时带来的不必要调度
• 优化 Balance Scheduler 频繁调度小 Region 的问题
• 优化 Region merge，调度时考虑 Region 中数据的行数
• 新增一些控制调度策略的开关
• 完善调度模拟器，添加调度场景模拟

API 及运维工具

• 新增 GetPrevRegion 接口，用于支持 TiDB reverse scan 功能
• 新增 BatchSplitRegion 接口，用于支持 TiKV 快速 Region 分裂
• 新增 GCSafePoint 接口，用于支持 TiDB 并发分布式 GC
• 新增 GetAllStores 接口，用于支持 TiDB 并发分布式 GC
• pd-ctl 新增：
  • 使用统计信息进行 Region split
  • 调用 jq 来格式化 JSON 输出
  • 查询指定 store 的 Region 信息
  • 查询按 version 排序的 topN 的 Region 列表
  • 查询按 size 排序的 topN 的 Region 列表
  • 更精确的 TSO 解码
• pd-recover 不再需要提供 max-replica 参数

监控

• 增加 Filter相关的监控
• 新增 etcd Raft 状态机相关监控

性能优化

• 优化处理 Region heartbeat 的性能，减少 heartbeat 带来的内存开销
• 优化 Region tree 性能
• 优化计算热点统计的性能问题

TiKV

Coprocessor

• 新增支持大量内建函数
• 新增 Coprocessor ReadPool，提高请求处理并发度
• 修复时间函数解析以及时区相关问题
• 优化下推聚合计算的内存使用

Transaction

• 优化 MVCC 读取逻辑以及内存使用效率，提高扫描操作的性能，Count 全表性能比 2.0 版本提升 1 倍
• 折叠 MVCC 中连续的 Rollback 记录，保证记录的读取性能
• 新增 UnsafeDestroyRange API 用于在 drop table/index 的情况下快速回收空间
• GC 模块独立出来，减少对正常写入的影响
• kv_scan 命令支持设置 upper bound

Raftstore

• 优化 snapshot 文件写入流程避免导致 RocksDB stall
• 增加 LocalReader 线程专门处理读请求，降低读请求的延迟
• 支持 BatchSplit 避免大量写入导致产生特别大的 Region
• 支持按照统计信息进行 Region Split，减少 IO 开销
• 支持按照 Key 的数量进行 Region Split，提高索引扫描的并发度
• 优化部分 Raft 消息处理流程，避免 Region Split 带来不必要的延迟
• 启用 PreVote 功能，减少网络隔离对服务的影响

存储引擎

• 修复 RocksDB CompactFiles 的 bug，可能影响 Lightning 导入的数据
• 升级 RocksDB 到 v5.15 ，解决 snapshot 文件可能会被写坏的问题
• 优化 IngestExternalFile，避免 flush 卡住写入的问题

tikv-ctl

• 新增 ldb 命令，方便排查 RocksDB 相关问题
• compact 命令支持指定是否 compact bottommost 层的数据

Tools

• 全量数据快速导入工具 TiDB-Lightning
• 支持新版本 TiDB-Binlog

升级兼容性说明

• 由于新版本存储引擎更新，不支持在升级后回退至 2.0.x 或更旧版本
• 新版本默认开启 raft learner 功能，如果从 1.x 版本集群升级至 2.1 版本，须停机升级或者先滚动升级 TiKV，完成后再滚动升级 PD
• 从 2.0.6 之前的版本升级到 2.1.0 之前，最好确认集群中是否存在正在运行中的 DDL 操作，特别是耗时的 Add Index 操作
• 因为 2.1 版本启用了并行 DDL，对于早于 2.0.1 版本的集群，无法滚动升级到 2.1，可以选择下面两种方案：
  • 停机升级，直接从早于 2.0.1 的 TiDB 版本升级到 2.1
  • 先滚动升级到 2.0.1 或者之后的 2.0.x 版本，再滚动升级到 2.1 版本