TiDB 内核解剖室SECTION 02

• TiDB 的数据按 Key Range 切分为一个个 Region，每个 Region 覆盖一段连续、左闭右开的 Key 区间（[start_key, end_key)）。Region 是调度与复制的基本单位。
• 分裂由 TiKV 主动发起，不是 PD 下命令。Region 大小逼近分裂阈值时，TiKV 自行执行分裂并上报 PD。分裂是"一个变两个"，两个新 Region 各自仍持有完整的 3 个副本 —— 副本数不会因分裂而减少。
• PD 负责调度，不负责存储数据。它按每个 store 的负载打分，把高分 store 上的 Region 迁往低分 store。搬迁以 peer（副本）为粒度，且带限流保护，不会打满网络。
• 一个 Raft Group 的多个 peer 不能落在同一台 TiKV 上，因此 3 副本至少需要 3 个 store —— 这也是本演示台不允许把节点缩容到 3 台以下的原因。
• 扩容后数据自动 rebalance，全程零人工干预，这正是「弹性扩缩容」的实际含义；缩容则必须先等 Region 迁走再下线节点。

口径与参数来源（已核验 · 2026-09-16 · TiDB 官方文档 stable 线 / release-8.5）
· 分裂后新 Region 大小 coprocessor.region-split-size 默认 256MiB（v8.4.0 之前为 96MiB）；同区间隔 schedule.split-merge-interval 默认 1h。
· 调度限流默认值：region-schedule-limit 2048、leader-schedule-limit 4、replica-schedule-limit 64、hot-region-schedule-limit 4、merge-schedule-limit 8、max-snapshot-count 64、max-pending-peer-count 64；均衡缓冲区 tolerant-size-ratio 默认 0（自动调整）。
· 本台"安全下线"依据官方 Store 状态机（五态）：手动下线进入 Offline 中间状态，当 leader_count 与 region_count 均为 0 后转为 Tombstone；心跳丢失超 20 秒转 Disconnect，超 max-store-down-time 默认 30 分钟转 Down 并开始补足副本。"若集群里不存在满足搬迁条件的其它目标 Store，该 Store 将一直处于 Offline 状态"——这正是本台"缩容下限保护"的官方依据。2026-09-20 真机实测补记：三节点 3 副本集群执行 store delete，被 PD 在入口直接拒绝（ErrStoresNotEnough：up stores 不允许降到副本数以下）—— 保护比"进入 Offline 后滞留"更前置；实跑原文见实测笔记的实测 09。
· 官方未公开 store 负载打分的具体公式、也未逐项列明各调度器的默认启用状态，故本台只呈现调度目标与调度结果，不呈现任何公式。
· 调度由巡检驱动：Region 健康巡检 patrol-region-interval 默认 10ms；副本调度使用 enable-joint-consensus 默认 true（v5.0 起引入）。
· 调度建议并非命令：PD 的操作"只是给 Region Leader 的建议，并不保证一定能得到执行"。
· 来源：PD 配置文件描述、TiDB 数据库的调度（docs.pingcap.com/zh/tidb/stable）。

以上带虚线的条目均可点击，查看官方原文、适用版本与文档链接 —— 琥珀色虚线表示"官方未列明，因此本作品一个字都不写"。全站共 69 项核验，覆盖八台演示台。

教学示意说明：真实集群单个 TiKV 通常承载数百至数千个 Region，本演示台为便于观察只渲染 1—6 个 Region 与 3—6 个节点，数量级经过压缩，机制与流程保持一致。

2026-09-24 修订（依 TiDB 官方同学反馈）：① Key Range 边界 —— 最后一个 Region 的 END_KEY 为空，官方文档原文："An empty key value for START_KEY or END_KEY indicates negative infinity or positive infinity respectively"（SHOW TABLE REGIONS），本台已把最右一段从 [u, z) 修正为 [u, +∞)。② Region 数与节点数的关系 —— balance-region 的目标是把副本在所有 Store 之间均匀分散，而 12 个 peer 摊 5 台只能得到 2/2/3/3/2，数学上无法均分；真实集群 Region 数远大于节点数，所以总能打散。本台已修正扩容逻辑：加节点时分裂同步继续发生，直到 Region 数追平节点数，再由 PD 均衡（5 台 → 5 个 Region → 15 peer → 每台 3 个）。

系列导航：01 Multi-Raft 日志复制 · 02 Region 分裂与 PD 调度 · 03 分布式事务 2PC · 04 向量搜索与 HNSW 索引

看完想自己上手？上面这些规则，在 09 · PD 调度官挑战 里变成了可以亲手操作的 7 个关卡 —— 搬副本、转 Leader、补副本、打散热点，每关的三星线就是按上述规则推演出的最优步数。