虚拟机搭建TiDB需要提前准备哪些环境配置？

虚拟机搭建TiDB的完整实践指南

在企业级数据库选型中，TiDB因其分布式HTAP（混合事务/分析处理）特性备受关注，本文将以虚拟机环境为例，详细拆解TiDB集群的搭建流程，涵盖环境准备、软件部署、集群初始化及基础验证，帮助读者快速掌握核心操作步骤。

环境准备：虚拟机配置与系统初始化

在开始搭建前，需合理规划虚拟机资源配置，TiDB集群至少需要3台虚拟机构成最小可用集群（1个TiDB节点、3个TiKV节点、3个PD节点、1个监控节点），推荐配置如下：

• 操作系统：CentOS 7.6+ 或 Ubuntu 18.04+（本文以CentOS 7.9为例）
• 硬件资源：每台虚拟机分配CPU≥4核、内存≥8GB、磁盘≥100GB（建议SSD，TiKV对磁盘I/O要求较高）
• 网络配置：确保节点间网络互通，关闭防火墙或开放对应端口（TiDB：4000, TiKV：20160, PD：2379）
• 依赖安装：所有节点需安装Golang（TiDB依赖Go编译环境）、NTP服务（时间同步）及SSH免密登录。

初始化步骤：

1. 更新系统并安装基础工具：sudo yum update -y && sudo yum install -y wget curl telnet
2. 配置主机名与hosts文件：在每台节点上执行hostnamectl set-hostname <节点名>，并在/etc/hosts中添加所有节点IP与主机名映射。
3. 配置SSH免密登录：在管理节点生成SSH密钥后，通过ssh-copy-id将公钥分发至各节点。

软件下载与目录规划

TiDB提供离线安装包与二进制包两种部署方式，本文以离线安装包为例（需提前下载至管理节点）：

1. 下载软件包：访问TiDB官网下载最新版本的tidb-community-server-{version}-linux-amd64.tar.gz（包含TiDB、TiKV、PD组件）及grafana-prometheus-{version}-linux-amd64.tar.gz（监控组件）。
2. 创建目录结构：在所有节点上创建统一部署目录，如/tidb/deploy，并解压安装包：

   sudo mkdir -p /tidb/deploy && tar -xzf tidb-community-server-*.tar.gz -C /tidb/deploy

3. 配置环境变量：在/etc/profile中添加TiDB二进制路径，如export PATH=$PATH:/tidb/deploy/bin，并执行source /etc/profile使配置生效。

集群组件部署：分步实施

PD（Placement Driver）部署

PD作为集群元数据管理组件，需优先部署，选择3台节点作为PD节点（如pd1、pd2、pd3）：

• 创建数据目录：sudo mkdir -p /tidb/pd/data && sudo chown -R tidb:tidb /tidb/pd
• 启动PD服务：在每台PD节点执行以下命令（以pd1为例，需指定集群名称、节点IP及数据目录）：

  /tidb/deploy/bin/pd-server --name=pd1 --data-dir=/tidb/pd/data --peer-urls="http://<pd1_ip>:2380" --client-urls="http://<pd1_ip>:2379" --initial-cluster="pd1=http://<pd1_ip>:2380,pd2=http://<pd2_ip>:2380,pd3=http://<pd3_ip>:2380"

• 验证PD集群：在任意节点执行curl http://<pd1_ip>:2379/pd/api/v1/cluster，返回集群状态信息即表示成功。

TiKV部署

TiKV负责数据存储，需至少3个节点（tikv1、tikv2、tikv3），且建议与PD节点部署在不同机器以避免资源竞争：

• 创建数据目录：sudo mkdir -p /tidb/tikv/data && sudo chown -R tidb:tidb /tidb/tikv

  

• 配置TiKV：编辑/tidb/deploy/conf/tikv.toml，设置数据目录、PD节点地址及集群名称：

  [storage]
  data-dir = "/tidb/tikv/data"
  [pd]
  endpoints = ["<pd1_ip>:2379", "<pd2_ip>:2379", "<pd3_ip>:2379"]
  [server]
  advertise-addr = "<tikv1_ip>:20160"

• 启动TiKV服务：/tidb/deploy/bin/tikv-server --config=/tidb/deploy/conf/tikv.toml

• 验证TiKV状态：通过PD API查看节点状态：curl http://<pd1_ip>:2379/pd/api/v1/stores，确认TiKV节点处于”up”状态。

TiDB（SQL层）部署

TiDB负责SQL处理与事务管理，可部署在独立节点或与PD/TiKV混合部署（推荐独立节点）：

• 创建数据目录：sudo mkdir -p /tidb/tidb/data && sudo chown -R tidb:tidb /tidb/tidb

• 配置TiDB：编辑/tidb/deploy/conf/tidb.toml，设置监听地址、端口及PD节点地址：

  

  [server]
  host = "0.0.0.0"
  port = 4000
  status-port = 10080
  [pd]
  endpoints = ["<pd1_ip>:2379", "<pd2_ip>:2379", "<pd3_ip>:2379"]

• 启动TiDB服务：/tidb/deploy/bin/tidb-server --config=/tidb/deploy/conf/tidb.toml

• 验证TiDB服务：使用mysql -h <tidb_ip> -P 4000 -u root连接数据库，执行SELECT VERSION();确认服务正常。

监控组件部署与集群验证

Prometheus + Grafana监控

TiDB依赖Prometheus采集指标，Grafana可视化展示：

• 部署Prometheus：在独立节点解压grafana-prometheus包，配置prometheus.yml添加TiDB、TiKV、PD的抓取目标，启动prometheus --config.file=/tidb/deploy/conf/prometheus.yml。
• 部署Grafana：安装Grafana后，导入官方提供的TiDB监控Dashboard（ID：7362），配置Prometheus数据源。

集群功能验证

• 创建数据库与表：通过MySQL客户端执行以下SQL：

  CREATE DATABASE test_db;
  USE test_db;
  CREATE TABLE test_table (id INT PRIMARY KEY, name VARCHAR(20));
  INSERT INTO test_table VALUES (1, 'TiDB Test');
  SELECT * FROM test_table;

• 测试高可用：停止任意TiKV节点（kill $(pgrep tikv-server）），观察集群是否自动完成数据迁移（通过PD API确认节点状态）。

常见问题与优化建议

1. 部署失败排查：检查端口占用（netstat -tulnp | grep <端口>）、防火墙规则及日志文件（/tidb/deploy/log/）。
2. 性能优化：调整TiKV的rocksdb.max-background-jobs参数以优化I/O，或为PD节点增加SSD提升元数据查询速度。
3. 版本升级：建议通过TiUP工具进行滚动升级，避免服务中断。

通过以上步骤，即可在虚拟机环境中成功搭建一套功能完整的TiDB集群，实际生产环境中，还需结合业务需求调整配置参数,并定期进行数据备份与性能监控。