挑战
PingCAP 主导开发了广受欢迎的开源 NewSQL 数据库 TiDB。该数据库与 MySQL 兼容，采用了云原生架构设计，可以处理混合事务和分析处理（HTAP）工作负载。全球战略与运营总经理 Kevin Xu 表示：“打造混合多云产品是我们全球产品上市战略的重要一部分。”在 Xu 看来，要实现这一目标，团队必须解决两个挑战：“如何在容器化的世界中部署、运行和管理分布式状态应用程序，例如像 TiDB 这样的分布式数据库。以及如何为客户提供易于使用、一致且可靠的体验，便于他们在云中使用 TiDB。这一云可以由他们自由选择，无论是一个云提供商还是不同云环境的组合。”意识到使用分布式系统并不简单，他们开始寻找合适的编排层来帮助最终用户减少一些复杂性。
解决方案
团队很早就开始关注 Kubernetes 在解决编排问题的表现。Xu 表示：“我们知道 Kubernetes 有能力帮助我们解决问题，唯一的问题就是需要等到它成熟。”2018 年初，PingCAP 开始将 Kubernetes 整合到其内部开发以及 TiDB 产品中。此时，该团队已经拥有使用其他云原生技术的经验，并在前期将 Prometheus 和 gRPC 集成到 TiDB 中。
影响
Xu 表示，到目前为止，PingCAP 客户对于将 Kubernetes 作为部署和管理 TiDB 的工具给出了“非常积极”的回应。客户在部署 TiDB 时会默认安装 Prometheus 和 Grafana（用作仪表板），以便他们在将 TiDB 部署到在生产环境之前和部署过程中，可以监控性能并进行任意调整，以达到其目标。Xu 表示，监控层“让评估过程和沟通更加顺畅”。通过采用该公司基于 Kubernetes 的 Operator 开源方案，客户现在能够在云中不停机部署、运行、管理、升级和维护他们的 TiDB 集群，从而大大减少了工作负载、负担和开销。对于内部情况，Xu 表示：“我们现在完全转向 Kubernetes 进行开发和测试工作，包括我们的数据中心基础设施和面向 TiDB 的自动化测试平台 Schrodinger。通过使用 Kubernetes，我们的资源使用率大大提高。我们的开发人员可以自己分配和部署集群，部署过程从几小时缩短到了几分钟，这让可以用更少的人员来管理 IDC 资源。此外，我们的工作效率提高了约 15%。而随着我们在调试和诊断方面越来越熟悉 Kubernetes，工作效率预计可提高到 20% 以上。”
一些数据
开发人员内部工作效率
提高 15%
部署时间从几小时缩短到几分钟
减少了客户的工作负载、负担和开销
自 2015 年推出以来，开源 NewSQL 数据库 TiDB 因其与 MySQL 的兼容性、处理混合事务和分析处理 (HTAP) 工作负载的强力能力，以及其云原生架构设计而广受客户的好评。
全球战略与运营总经理 Kevin Xu 表示，PingCAP 从一开始就使用了云计算技术来打造 TiDB，并且“打造混合多云产品是我们全球产品上市战略的重要一部分。”
在 Xu 看来，要实现这一目标，团队必须解决两个挑战：“如何在容器化的世界中部署、运行和管理分布式状态应用程序，例如像 TiDB 这样的分布式数据库。以及如何为客户提供易于使用、一致且可靠的体验，便于他们在云中使用 TiDB。这一云可以由他们自由选择，无论是一个云提供商还是不同云环境的组合。”
意识到使用分布式系统并不简单，PingCAP 团队开始寻找合适的编排层来帮助最终用户减少一些复杂性。Kubernetes 很早就进入了他们的视线。Xu 表示：“我们知道 Kubernetes 有能力帮助我们解决问题，唯一的问题就是需要等到它成熟。”
2018 年初，PingCAP 开始将 Kubernetes 整合到其内部开发以及 TiDB 产品中。Xu 表示：“让 Kubernetes 成为 CNCF 的一部分，而不是只拥有一家公司的支持，这对于提升用户对技术使用寿命的信心非常重要。”此外，“由于治理过程如此开放，因此很容易可以了解技术和社区的最新发展，或者在我们遇到问题时该联系谁。”
TiDB 云原生架构由一个无状态 SQL 层（也称为 TiDB）和一个持久的键值存储层组成，后者用来支持分布式事务（TiKV，现在在 CNCF Sandbox 中）。这两个层采用松散耦合结构。Xu 表示：“您可以根据计算和存储需求来收缩或扩展资源，这两个扩展过程可以相互独立地进行。”PingCAP 团队还构建了基于 Kubernetes 的 TiDB Operator，这有助于在任意云环境中引导 TiDB 集群，并简化和自动化部署、扩展、调度、升级与维护工作。该公司最近还预展了其全托管的 TiDB Cloud 产品。
“我们知道 Kubernetes 有能力帮助我们解决问题，我们只是在等待它成熟，然后把它整合到我们自己的开发和产品路线图中。”
— KEVIN XU，PINGCAP 全球战略与运营总经理
整个 TiDB 平台充分利用了 Kubernetes 和其他云原生技术，包括用于监控的 Prometheus 和用于服务间通信的 gRPC。
到目前为止，客户对支持 Kubernetes 的平台的响应“非常积极”。客户在部署 TiDB 时会默认安装 Prometheus 和 Grafana（用作仪表板），以便他们在将 TiDB 部署到在生产环境之前和部署过程中，可以监控实际情况并进行任意调整，以达到其目标。Xu 表示，监控层“让评估过程和沟通更加顺畅”。
通过采用该公司基于 Kubernetes 的 Operator 方案，客户现在能够在云中不停机部署、运行、管理、升级和维护他们的 TiDB 集群，从而大大减少了工作负载、负担和开销。
“由于治理流程如此开放，我们很容易就能了解到最新技术和社区开发成果，或者知道在出现问题时向谁求助。”
— KEVIN XU，PINGCAP 全球战略与运营总经理
这些技术也在内部产生了重要影响。Xu 表示：“我们现在完全转向 Kubernetes 进行开发和测试工作，包括我们的数据中心基础设施和面向 TiDB 的自动化测试平台 Schrodinger。通过使用 Kubernetes，我们的资源使用率大大提高。我们的开发人员可以自己分配和部署集群，部署过程所需的时间显著减少，这让可以用更少的人员来管理 IDC 资源。此外，我们的工作效率提高了约 15%。而随着我们在调试和诊断方面越来越熟悉 Kubernetes，工作效率预计可提高到 20% 以上。”
Kubernetes 现在是 PingCAP 产品路线图的重要组成部分。对于其他也在考虑云原生的人员，Xu 建议道：“现在可以说是最佳的时机。整个云原生社区，无论是 Kubernetes、CNCF，还是像我们这样的云原生厂商，都拥有足够的体验和丰富的实战经验证明其能力，并随时准备着助您一臂之力。”
实际上，PingCAP 团队已经看到越来越多的客户开始采用云原生方案，并且有充分的理由。Xu 表示：“IT 基础设施正快速从成本中心和事后诸葛亮，发展成为任意公司的核心能力和竞争力。云原生基础设施不仅可以为您节省资金，让您可以更好地控制所消耗的基础设施资源，还可以助力新产品创新，为用户带来全新体验以及创造新的业务可能。它能够让您在降低成本和提高收入之间实现双赢。”
TiDB Operator 图
