Visão Geral

O TDengine é um banco de dados distribuído de alto desempenho projetado especificamente para processamento de séries temporais. Desenvolvido como uma plataforma completa, integra quatro funcionalidades essenciais: armazenamento, cache, processamento de fluxo e subscrição de dados.

Conceitos Fundamentais

Estrutura de Processos

O serviço principal executa como um único processo (taosd) que encapsula múltiplos componentes lógicos:

┌───────────────── Processo taosd ─────────────────┐
│┌───────┐ ┌───────┐ ┌──────┐ ┌──────┐ ┌──────┐   │
││ dnode │ │ mnode │ │vnode│ │ qnode │ │ snode│   │
│└───────┘ └───────┘ └──────┘ └──────┘ └──────┘   │
│┌────────────────── Camada RPC ─────────────────┐│
│└───────────────────────────────────────────────┘│
└──────────────────────────────────────────────────┘

Inicialização do taosd:

1. Interpretação de parâmetros de configuração
2. Inicialização do sistema de arquivos TFS
3. Criação de gerenciadores de ciclo de vida
4. Ativação sequencial dos componentes

VNode: Núcleo de Armazenamento

Cada VNode contém módulos especializados:

┌─────────── VNode ────────────┐
│┌──────┐ ┌──────┐ ┌──────┐   │
││METAD ││TSDB  ││WAL   │   │
│└──────┘ └──────┘ └──────┘   │
│┌─────────────┐ ┌──────────┐│
││Buffer Pool  ││Mecanismo  ││
││(3 segmentos)││de Sincron.││
│└─────────────┘ └──────────┘│
└─────────────────────────────┘

Mecanismo de buffer triplo:

• Ativo: Recebe novas escritas
• Commit: Em processo de persistência
• Livre: Disponível para reutilização

Fluxo de Escrita

1. Cliente envia operação INSERT
2. taosc calcula hash da tabela e localiza vgroup
3. Dados replicados via Raft para nós seguidores
4. Persistência em WAL e memória (MemTable)
5. Compactação assíncrona para disco

MNode: Gerenciamento Centralizado

Responsável por:

• Topologia de cluster
• Esquemas de bancos de dados
• Controle de acesso
• Tarefas agendadas (TTL, compactação)

Exemplo de transação distribuída:

1. Cria objeto de transação
2. Replicação via Raft
3. Execução em nós participantes
4. Confirmação ou reversão

Separação de Funções

QNode: Executa operações complexas (agregações, JOINs) isolando carga computacional
SNode: Processa fluxos de dados continuamente

Comunicação e Sincronização

Protocolo Raft implementado com:

• Eleção de líder automática
• Replicação assíncrona de logs
• Transmissão de snapshots

Canais de comunicação dedicados:

1. Servidor (requisições externas)
2. Cliente (operações de saída)
3. Status (monitoramento)
4. Sincronização (Raft)

Modelo de Armazanamento

Estrutura de diretórios típica:

/dados/taos/vnode12/
├── vnode.conf
├── wal/
├── metadados/
└── tsdb/

Níveis de dados:

1. Metadados globais (MNode)
2. Metadados locais (VNode)
3. Dados temporais (TSDB)

Parâmetros Críticos

Modelo de Concorrência

Grupos de threads especializados:

• IO RPC: Comunicação de rede
• Processamento: Execução de consultas
• Persistência: Gravação em disco
• Sincronização: Replicação Raft

Otimizações de Desempenho

• Cache hierárquico em memória
• Compactação colunar
• Agregação pré-calculada (SMA)
• Isolamento de carga entre componentes