tikv 的 compaction level 不直接触发 write stall，但层级结构（l0–l6）影响 compaction 效率：l0 文件过多或中高层数据膨胀会加剧 compact backlog，进而通过 memtable 超限、l0 文件数超限、pending compaction bytes 过高三类条件引发 write stall；调优应聚焦提前触发 l0 compact、增加后台并发、监控各层文件数与 pending 状态，并协同硬件与部署优化。
TiKV 的 compaction level 本身不直接控制 write stall，但 compaction 效率和调度策略会显著影响 write stall 的触发频率和持续时间。关键在于理解 level（层级）在 LSM-tree 中的角色，以及它如何与写入压力、资源瓶颈和 TiKV 的限流机制交互。
Level 结构如何影响 compaction 压力
TiKV 使用 RocksDB 作为底层存储引擎，其默认采用多级 LSM-tree（Level-based Compaction），共 7 级（L0–L6）。L0 层由 MemTable flush 生成，文件无序且允许重叠；L1 及以上每层数据有序、文件不重叠，且大小逐级指数增长（如 L1 ≈ 256MB，L2 ≈ 2GB，L3 ≈ 16GB…）。
这种设计意味着：
- L0 文件过多（如 >4，由 level0_file_num_compaction_trigger 控制）会快速触发 L0→L1 compaction，而 L0 文件读放大高、compact 开销大，容易抢占 I/O 和 CPU 资源
- L1–L6 某一层数据量膨胀（如 L3 实际大小远超理论目标），会导致该层 compact backlog 积压，进而阻塞上游 flush 和写入
- 如果某层 compact 速度持续低于写入速度（例如磁盘吞吐不足或 CPU 不足），整个 compaction pipeline 就会“淤塞”，最终触发 write stall
Write stall 的三类触发条件及其与 level 的关联
TiKV（RocksDB）的 write stall 主要由以下三种 condition 触发，每种都和 level 状态强相关：
- MemTable 数量超限：当未 flush 的 MemTable 达到 max_write_buffer_number（默认 5），写入被 stall。这反映 L0 flush 太慢——可能因 L0→L1 compact 慢，导致 L0 文件堆积，反过来又拖慢新 MemTable flush
- L0 文件数超限：L0 文件数 ≥ level0_file_num_compaction_trigger（默认 4）时，强制触发 L0 compact；若此时 compact 无法及时完成，系统会 stall 写入等待 compact 进度
- Pending compaction bytes 过高：当待 compact 数据量 ≥ soft_pending_compaction_bytes_limit（默认 64GB）时进入 soft stall（限速写入）；≥ hard_pending_compaction_bytes_limit（默认 256GB）则硬 stall（完全阻塞）。这个指标直接受各 level 数据膨胀程度影响
缓解 write stall 的实用调优方向（聚焦 level 相关参数）
不建议盲目调高 level 数或修改 level 目标大小，而应优先保障 compaction 吞吐能力，并让 level 增长更平滑：
- 调低 level0_file_num_compaction_trigger（如设为 2–3）：让 L0 compact 更早启动，避免 L0 文件爆发式堆积，降低单次 compact 压力
- 适当增大 max_background_jobs（如从默认 4 提至 8）：提升并发 compact 线程数，尤其利于 L0→L1 和中层 compact 并行处理
- 启用 universal-compaction（仅限特定场景）：对写密集、key 分布倾斜明显的业务，Universal 可减少 L0 堆积和写放大，但会提高读放大，需实测验证
- 监控 rocksdb/cur_size_active_mem_table、rocksdb/num-files-at-level、rocksdb/compaction-pending 等指标：确认是否某一层（如 L2 或 L3）长期处于“鼓包”状态，针对性调整该层 size ratio 或增加 level0_slowdown_writes_trigger
硬件与部署协同优化不可忽视
再合理的 level 策略也受限于底层资源：
- SSD 必须使用高性能 NVMe，避免 SATA SSD 成为 compaction I/O 瓶颈
- TiKV 实例应独占 CPU 核心，避免与其他服务混部导致 compaction 线程被调度饥饿
- 开启 background_gc（TiKV v6.1+ 默认开启）可异步清理过期 MVCC 版本，间接减少 compact 需处理的数据量
- Region 数量过多（如单节点 >10k）会加剧 Raft log 和 KV 引擎间协调开销，放大 compaction 延迟效应，需配合 PD 调度策略控制 Region 均衡
