TDengine 的設(shè)計(jì)是基于單個(gè)硬件、軟件系統(tǒng)不可靠，基于任何單臺(tái)計(jì)算機(jī)都無(wú)法提供足夠計(jì)算能力和存儲(chǔ)能力處理海量數(shù)據(jù)的假設(shè)而進(jìn)行設(shè)計(jì)的。因此 TDengine 從研發(fā)的第一天起，就是按照水平擴(kuò)展、高可用架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的分布式時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)。通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分區(qū)、分片，而且采用虛擬節(jié)點(diǎn)(vnode)技術(shù)，保證系統(tǒng)的處理能力是水平擴(kuò)展的。如果要增加系統(tǒng)的處理能力，只需要增加新的節(jié)點(diǎn)即可。

更好的是，2020年8月，TDengine 團(tuán)隊(duì)將集群版開源了。

TDengine 是通過數(shù)據(jù)采集點(diǎn)以及時(shí)間兩個(gè)維度，對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行切分，實(shí)現(xiàn)水平擴(kuò)展的。

分片：在 TDengine Database 的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)里，一個(gè)集群有多個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)可以有一個(gè)或多個(gè)虛擬節(jié)點(diǎn)(vnode)，每個(gè)虛擬節(jié)點(diǎn)里存儲(chǔ)了一定數(shù)量的數(shù)據(jù)采集點(diǎn)的數(shù)據(jù)，而一個(gè)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)的數(shù)據(jù)永遠(yuǎn)只存放在一個(gè) vnode 里。這樣如果有很多數(shù)據(jù)采集點(diǎn)，這些數(shù)據(jù)采集點(diǎn)的數(shù)據(jù)將會(huì)分布在多個(gè) vnode 上，分布在多個(gè)節(jié)點(diǎn)里。數(shù)據(jù)寫入時(shí)，TDengine Database 的客戶端將要寫入的數(shù)據(jù)直接寫入對(duì)應(yīng)的 vnode，從而實(shí)現(xiàn)寫入的水平擴(kuò)展。對(duì)于單個(gè)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)數(shù)據(jù)的查詢，毫無(wú)疑問，是水平擴(kuò)展的，節(jié)點(diǎn)越多，吞吐率就越大。對(duì)于聚合查詢，查詢請(qǐng)求將先發(fā)送到對(duì)應(yīng)的 vnode 里，vnode 先做完聚合操作，客戶端然后將來自多個(gè) vnode 的查詢結(jié)果做第二次聚合，因?yàn)?vnode 數(shù)量有限，這樣在客戶端做的聚合查詢計(jì)算量不大，從而實(shí)現(xiàn)聚合查詢的水平擴(kuò)展能力。

分區(qū)：除將數(shù)據(jù)分片之外，TDengine 還將一個(gè) vnode 里存儲(chǔ)的時(shí)序數(shù)據(jù)按照時(shí)間段進(jìn)行切分。每個(gè)時(shí)間段的數(shù)據(jù)都一定保存在一起，不同時(shí)間段的數(shù)據(jù)不會(huì)有交集，時(shí)間段可以是一天，幾天，一周，由用戶自己定義。按照時(shí)間段切分時(shí)序數(shù)據(jù)有很多好處，查詢數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)時(shí)間段，可以直接定位要查找的文件，從而加快查詢速度。另外一方面，可以高效地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)保留策略。超過最長(zhǎng)保留時(shí)間的數(shù)據(jù)，直接刪除一個(gè)時(shí)間段對(duì)應(yīng)的文件即可。而且按照時(shí)間段切分?jǐn)?shù)據(jù)，還可以方便實(shí)現(xiàn)多級(jí)存儲(chǔ)，冷熱數(shù)據(jù)放在不同存儲(chǔ)介質(zhì)上，進(jìn)一步降低存儲(chǔ)成本。

TDengine 還通過虛擬節(jié)點(diǎn)組技術(shù)來提供系統(tǒng)的高可用。不同物理節(jié)點(diǎn)上的 vnode 可以形成一個(gè)虛擬節(jié)點(diǎn)組，這個(gè)虛擬節(jié)點(diǎn)組里的數(shù)據(jù)是通過 Master-Slave 來進(jìn)行同步的，來保證這個(gè)虛擬節(jié)點(diǎn)組內(nèi)數(shù)據(jù)的一致性。數(shù)據(jù)寫入只能在 master 進(jìn)行，但查詢可以在 master 和 slave 上同時(shí)進(jìn)行。如果 Master 出現(xiàn)故障，系統(tǒng)將自動(dòng)選主，這樣來保證系統(tǒng)的高可用，不會(huì)由于某臺(tái)機(jī)器宕機(jī)，而無(wú)法對(duì)外提供服務(wù)。

關(guān)于集群更多的詳細(xì)設(shè)計(jì)介紹，請(qǐng)看《TDengine 整體架構(gòu)設(shè)計(jì)》。

關(guān)于集群的具體使用，請(qǐng)看《TDengine 集群安裝、管理》。

關(guān)于更多開源的介紹，請(qǐng)看《開源的時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)》。