TiDB 是一个开源分布式新SQL数据库，其设计目标是提供水平扩展能力，并保持 ACID 事务特性和最终一致性。为了确保系统的高可用性，TiDB 设计了多种策略和机制，本文将详细介绍这些高可用机制。
TiDB 将数据分散到多个 TiDB Server 上，并通过 Sharding Key 实现水平分片。每个 TiDB Server 负责处理一部分数据子集，从而实现负载均衡和可扩展性。
为了提高数据的可用性和容灾能力，TiDB 使用了多副本机制（通常为三副本），确保在某个节点故障时，可以快速切换到其他正常运行的副本上。每个 TiDB Server 会将本地的数据同步到其它副本节点，以保证所有副本间的高一致性。
Pd (Placement Driver) 是 TiDB 集群中的核心组件之一，负责管理分片和副本的分布。它能够动态调整分片和副本的位置，并且确保数据的均匀分布。此外，Pd 还可以自动进行故障发现和恢复。
TiDB 的调度策略包括但不限于：
TiDB 提供了内置的健康检查机制，能够实时监控各个组件的状态。当某个 TiDB Server 或者 PD 出现故障时，系统会立即识别并采取相应措施进行处理。
一旦发现节点故障，PD 会自动触发数据迁移操作，将受影响的数据副本迁移到其他健康节点上，从而保证服务的连续性。此外，在某些情况下（如网络分区），TiDB 还支持手动干预以实现更精确的故障处理。
为了确保在分布式环境中事务的一致性和可恢复性，TiDB 引入了全局事务机制。通过使用 Pessimistic Locking 和 Optimistic Locking 等技术，可以有效防止数据丢失或不一致的问题发生。
TiDB 支持多种事务隔离级别（如 Read Uncommitted, Read Committed, Repeatable Read, Serializable），用户可以根据实际需求选择合适的隔离级别来平衡性能和一致性要求。
通过上述机制，TiDB 能够实现高可用性与数据一致性的双重保障。这些设计不仅满足了大规模分布式应用对高性能、低延迟的需求，同时也提供了强大的容灾能力以应对各种故障场景。随着 TiDB 的不断演进和完善，我们有理由相信其将在更多的实际应用场景中发挥重要作用。