在 AI 及数字化浪潮汹涌的当下，数据库作为企业数据管理与业务支撑，以及数智化转型的核心枢纽，其选型与升级决策至关重要。特别是在面对海量数据处理、业务增长迅速以及对高可用性和扩展性的要求时，传统单机数据库如 MySQL 在某些场景下显得力不从心。而 TiDB 原生分布式特性，正以强大优势吸引着众多企业目光。
在 TiDB vs MySQL Meetup 活动中，TiDB 解决方案架构师深度解读了 TiDB 替换 MySQL 从调研测试到迁移上线全流程的实操方案、技术优势、成本效益以及分享了具体的降本增效实践案例，为企业数据库替换迁移及架构优化提供了极具价值的指引。
/ 一、数据库替换四大关键阶段 /
数据库建设、迁移是一项系统工程，涵盖明确业务需求、数据库选型/调研、开展测试以及上线运维等关键阶段。
首先，在明确业务需求时，企业需全面考量当前及未来五年的数据量增长、业务最大并发数与连接数、读写比例、复杂查询占比、特殊数据类型需求（JSON、空间类型和向量等）、高可用及灾备要求，以及企业 IT 发展趋势等因素。这些需求不仅勾勒出当前及未来业务对数据库的功能诉求，更是后续数据库选型与架构设计的基石。
基于业务需求，企业需深入调研数据库。数据库架构选型多样，包括单机、分布式、云原生等，每种架构各适用于不同业务场景。调研时，要评估数据库特点与业务的契合度，考量通用性能、学习成本、运维成本，并结合企业 IT 架构趋势（如数字化）进行综合判断。这一过程需权衡诸多因素，确保所选数据库能长期稳定支撑业务发展。
在选择合适的数据库架构类型后，数据库测试环节不可或缺，旨在验证数据库能否满足业务需求。测试内容涵盖基本通用功能、数据迁移与业务测试效率、上手及学习成本、应用易用性与开发优化成本等。通过全面测试，可提前发现潜在问题，评估迁移可行性与风险，为上线做好充分准备。
最后，上线运维阶段则聚焦上线迁移、回退方案的完整性，关注数据库运维成本、周边工具与生态完善性，以及管理工具易用性和监控完整性。这一阶段直接影响业务运行稳定性与持续性，高效的上线策略和完善的运维体系是保障数据库平稳运行的关键。
数据库替换的过程，我们认为：
1.数据库的调研选型对用户已经开始造成较大的负担和成本。
2.低成本的完成数据库的测试验证很考验数据库的生态和工具完善性。
3.合适永远是最重要的，基于企业 IT 架构以及发展趋势，业务需求，运维能力等多维度评估选择数据库很重要。
4.好的数据库一定是“用”出来的，选择开源开放、社区繁荣活跃的数据库产品可极大降低选错概率。
/ 二、TiDB 解决了 MySQL 哪些痛点？ /
MySQL 常见架构包括单机架构、读写分离架构和分库分表架构。单机架构简单直接，主要适用于数据量小、并发吞吐要求低的场景；而当查询的并发吞吐量比较高时，采用读写分离架构可让从库分担读压力，在一定程度上提升了并发查询能力；当单个库的吞吐能力难以支撑业务需求时，则考虑进行分库分表。
然而，这些架构仍存在诸多局限性，如单机架构扩展性差；读写分离架构主从同步延迟影响数据一致性；分库分表架构使用不便，以数据库中间件解决方案 ShardingSphere 为例，虽然可突破单机存储与并发吞吐限制，但会使得表结构设计和 SQL 编写受限，未命中分片键时性能急剧下降，还可能引发系统故障，大大牺牲了使用的便利性。
相较之下，TiDB 采用分布式架构，提供应用透明性，具备显著优势。
在使用上，用户能像使用单机数据库一样操作，通过常规索引设计能保障查询性能，通过增加节点即可提升吞吐性能，极大简化了开发与运维难度。当有大规模数据查询需求时，通过扩充列存引擎，可以加速高纬度汇总类数据查询。
在数据存储上，TiDB 支持海量数据存储，具备 TB - PB 级别数据承载能力，能轻松应对大规模数据场景。其高可用与多点读写能力基于 RAFT 多数派强一致同步协议，确保数据强一致性，内核级切换保障业务连续性，即使部分节点故障也不影响整体运行。
在扩展性上，TiDB 的横向扩展能力强大，可一键按需扩展计算和存储节点，数据自动均衡，提升系统性能与容量。在复杂 SQL 查询方面，TiDB 的列存引擎结合 MPP 加速技术，性能表现优异。
/ 三、从 MySQL 到 TiDB：全链路迁移方案与工具支持 /
经过业务实践的沉淀，TiDB 可提供成熟可靠的从 MySQL 到 TiDB 的全链路迁移方案，涵盖数据迁移、数据校验、兼容及性能测试和回退链路建设等环节。
在数据迁移方面，TiDB Data Migration（DM）平台发挥关键作用。单库架构场景中，DM 会伪装成 MySQL 从库 ，在数据迁移的全量阶段，将 MySQL 中的数据 dump 导出并导入到 TiDB 数据库；增量阶段，DM 实时解析 MySQL 的 binlog 日志，并实时回放到 TiDB 中，整个同步延迟基本在秒级，源端单库架构与同步至 TiDB 后的架构保持相同。分库分表场景中，DM 平台通过配置路由规则，将分散数据合并为单表形式存储于 TiDB，简化数据维护与查询操作，同时进行实时增量数据比对，确保数据同步准确性。
官网链接：https://docs.pingcap.com/zh/tidb/stable/dm-overview/
2. 数据校验：多种数据对比模式，简单高效
数据校验环节，sync-diff-inspector 工具不可或缺。它能一键比对 MySQL 与 TiDB 数据，支持多种比对模式。可选择只比对表结构、表结构加整行数据或者只对比部分列数据。此外，还支持映射和特定范围比对，例如可以配置为对比仅七天前数据。其高效的比对算法基于数据块的 CRC3R 值计算，先比对数据块 CRC3R 值，不一致时再下钻到具体行分析，比对效率高达 350MB+/s，在众多客户项目中表现出色。
官网链接：https://docs.pingcap.com/zh/tidb/stable/ecosystem-tool-user-guide/#%E6%95%B0%E6%8D%AE%E6%A0%A1%E9%AA%8C---sync-diff-inspector
3. 兼容及性能测试：低成本，短周期
sql-replay 工具为低成本测试提供了有效途径。以往数据库选型测试一般需跨团队协作，周期长、成本高。而 sql-replay 工具可抓取 MySQL 的慢日志、通过抓包或开启特定 log 获取 SQL 语句，连接 TiDB 数据库进行回放，并生成性能及兼容报告。通过报告，用户能直观了解系统迁移到 TiDB 后的兼容性表现、性能变化，判断是否存在性能退化及退化严重程度，决定是否继续迁移。该工具还支持倍速回放，用于验证系统能否承载更高业务量。同时，回放工具具备集群闪回能力，可以确保二次回放的时候，每条语句正常执行，不会出现组件冲突
工具链接：https://github.com/Bowen-Tang/sql-replay
4. 回退链路：数据实时写回，迁移更安心
回退链路建设至关重要，TiCDC 数据同步工具承担此重任。在数据库切换前，关闭 DM 同步链路，开启 TiCDC 从 TiDB 到 MySQL 的链路。一旦迁移过程中出现异常，TiCDC 可将 TiDB 的增量数据实时写回 MySQL，保障业务快速回退，降低风险。
工具链接：https://docs.pingcap.com/zh/tidb/stable/ticdc-overview/#ticdc-%E7%AE%80%E4%BB%8B
/ 四、应用 TiDB 在运维和开发方面的优势 /
在开发层面，TiDB 与多种开发语言、ORM 框架、连接池驱动、负载均衡中间件和客户端工具兼容。企业从 MySQL 迁移到 TiDB 时，开发人员无需大规模修改代码，例如原本 MySQL 用的是 JDBC 的驱动，迁移后可能仅需调整数据库连接地址等少量配置，极大降低开发成本与风险，提高开发效率。
在运维方面，TiDB 优势显著。安装部署上，TiDB 原生自带高可用，基于 RAFT 多数派协议，无需外部切换组件，简化架构与运维复杂度。它原生集成监控平台，提供丰富监控指标，便于运维人员实时掌握数据库运行状态；同时提供原生备份工具，支持 BR 物理备份/日志备份、表级、库级、集群级恢复以及 PITR 恢复，还有逻辑导入导出工具 Dumpling/Lightning，满足不同备份与恢复需求。
日常运维处理中，MySQL 扩容复杂，尤其是分库分表后，垂直扩容困难，在线扩展易引发主从切换问题；增加从节点操作繁琐，实施周期长。MySQL 的 DDL 操作在 5.7 版本时很多仍锁表，引入 online - DDL 虽实现在线变更，但处理成本高，会对下游集成链路产生较大延迟。相比之下， TiDB 的扩容和 DDL 操作极为简便。扩容时，可按计算和存储需求在线扩展，最小可只扩一个节点，无需手动搬数据或调整应用连接配置，存储节点扩容时数据自动均衡，整个过程应用无感知。TiDB 的 DDL 操作全部在线进行，无需外部工具，在千万级表上增加、删除字段，修改数据精度或变更数据类型等操作均秒级完成，且与数据量无关，不阻塞查询和写入，极大提升业务和运维效率。
在处理数据误操作方面，MySQL 依赖外部工具实现闪回，恢复过程复杂、耗时。TiDB 则在内核层面提供强大闪回支持，可实现集群、库、表的快速闪回，还能进行闪回查询，基于多版本数据管理（MVCC）技术，将误操作数据找回，操作简便且高效，降低业务中断风险。例如，在更新或删除表的时候，原本可能是要去删除某一个状态的数据，但这个状态的值可能指定错误，导致很多正常的数据被删。这个时候可以创建一个临时表，将误操作之前的时间点的数据写到该临时表中，实现数据找回。
TiDB 还拥有丰富的运维工具箱。 例如 Dashboard 平台可直观展示 SQL 语句分析、慢查询等信息，帮助定位性能问题；提供针对数据库管理员的监控平台，提供详细指标辅助深入分析。TiDB 具备多种产品形态，适应不同业务场景需求；资源管控能力强大，实现多业务隔离；存算分离架构支持按需扩展；故障自愈功能保障系统稳定性。这些特性使 TiDB 在运维上更加省心，适用场景广泛，运维体验好，为企业提供稳定高效的数据库运维环境。
下一期，我们将从 MySQL 到 TiDB 的成本角度进行详解。敬请期待！
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