Canal+Kafka实现Mysql数据同步

Canal介绍

canal [kə'næl]，译意为水道/管道/沟渠，主要用途是基于 MySQL 数据库增量日志解析，提供增量数据订阅和消费

canal可以用来监控数据库数据的变化，从而获得新增数据，或者修改的数据。

canal是应阿里巴巴存在杭州和美国的双机房部署，存在跨机房同步的业务需求而提出的。

阿里系公司开始逐步的尝试基于数据库的日志解析，获取增量变更进行同步，由此衍生出了增量订阅&消费的业务。

canal主要用途是基于 MySQL 数据库增量日志解析，并能提供增量数据订阅和消费，应用场景十分丰富。

目前canal主要支持mysql数据库。

github地址：https://github.com/alibaba/canal

版本下载地址：https://github.com/alibaba/canal/releases

文档地址：https://github.com/alibaba/canal/wiki/Docker-QuickStart

Canal应用场景

1）、电商场景下商品、用户实时更新同步到至Elasticsearch、solr等搜索引擎；
2）、价格、库存发生变更实时同步到redis；
3）、数据库异地备份、数据同步；
4）、代替使用轮询数据库方式来监控数据库变更，有效改善轮询耗费数据库资源。

MySQL主从复制原理

1）、MySQL master 将数据变更写入二进制日志( binary log, 其中记录叫做二进制日志事件binary log events，可以通过 show binlog events 进行查看)
2）、MySQL slave 将 master 的 binary log events 拷贝到它的中继日志(relay log)
3）、MySQL slave 重放 relay log 中事件，将数据变更反映它自己的数据

Canal工作原理

• canal 模拟 MySQL slave 的交互协议，伪装自己为 MySQL slave ，向 MySQL master 发送 dump 协议
• MySQL master 收到 dump 请求，开始推送 binary log 给 slave (即 canal )
• canal 解析 binary log 对象(原始为 byte 流)

Canal安装

参考文档：https://github.com/alibaba/canal/wiki/QuickStart

Canal配置

mq相关参数说明 (>=1.1.5版本)

在1.1.5版本开始，引入了MQ Connector设计，参数配置做了部分调整

canal.mq.dynamicTopic 表达式说明

canal 1.1.3版本之后, 支持配置格式：schema 或 schema.table，多个配置之间使用逗号或分号分隔

• 例子1：test\\.test 指定匹配的单表，发送到以test_test为名字的topic上
• 例子2：.*\\..* 匹配所有表，则每个表都会发送到各自表名的topic上
• 例子3：test 指定匹配对应的库，一个库的所有表都会发送到库名的topic上
• 例子4：test\\..* 指定匹配的表达式，针对匹配的表会发送到各自表名的topic上
• 例子5：test,test1\\.test1，指定多个表达式，会将test库的表都发送到test的topic上，test1\\.test1的表发送到对应的test1_test1 topic上，其余的表发送到默认的canal.mq.topic值

为满足更大的灵活性，允许对匹配条件的规则指定发送的topic名字，配置格式：topicName:schema 或 topicName:schema.table

• 例子1: test:test\\.test 指定匹配的单表，发送到以test为名字的topic上
• 例子2: test:.*\\..* 匹配所有表，因为有指定topic，则每个表都会发送到test的topic下
• 例子3: test:test 指定匹配对应的库，一个库的所有表都会发送到test的topic下
• 例子4：testA:test\\..* 指定匹配的表达式，针对匹配的表会发送到testA的topic下
• 例子5：test0:test,test1:test1\\.test1，指定多个表达式，会将test库的表都发送到test0的topic下，test1\\.test1的表发送到对应的test1的topic下，其余的表发送到默认的canal.mq.topic值

大家可以结合自己的业务需求，设置匹配规则，建议MQ开启自动创建topic的能力

canal.mq.partitionHash 表达式说明

canal 1.1.3版本之后, 支持配置格式：schema.table:pk1^pk2，多个配置之间使用逗号分隔

• 例子1：test\\.test:pk1^pk2 指定匹配的单表，对应的hash字段为pk1 + pk2
• 例子2：.*\\..*:id 正则匹配，指定所有正则匹配的表对应的hash字段为id
• 例子3：.*\\..*:$pk$ 正则匹配，指定所有正则匹配的表对应的hash字段为表主键(自动查找)
• 例子4: 匹配规则啥都不写，则默认发到0这个partition上
• 例子5：.*\\..* ，不指定pk信息的正则匹配，将所有正则匹配的表,对应的hash字段为表名
  • •

    按表hash: 一张表的所有数据可以发到同一个分区，不同表之间会做散列 (会有热点表分区过大问题)

• 例子6: test\\.test:id,.\\..* , 针对test的表按照id散列,其余的表按照table散列

注意：大家可以结合自己的业务需求，设置匹配规则，多条匹配规则之间是按照顺序进行匹配(命中一条规则就返回)

其他详细参数可参考Canal AdminGuide

mq顺序性问题

binlog本身是有序的，写入到mq之后如何保障顺序是很多人会比较关注，在issue里也有非常多人咨询了类似的问题，这里做一个统一的解答

1. 1.

   canal目前选择支持的kafka/rocketmq，本质上都是基于本地文件的方式来支持了分区级的顺序消息的能力，也就是binlog写入mq是可以有一些顺序性保障，这个取决于用户的一些参数选择

2. 2.

   canal支持MQ数据的几种路由方式：单topic单分区，单topic多分区、多topic单分区、多topic多分区

• canal.mq.dynamicTopic，主要控制是否是单topic还是多topic，针对命中条件的表可以发到表名对应的topic、库名对应的topic、默认topic name
• canal.mq.partitionsNum、canal.mq.partitionHash，主要控制是否多分区以及分区的partition的路由计算，针对命中条件的可以做到按表级做分区、pk级做分区等

1. 1.

   canal的消费顺序性，主要取决于描述2中的路由选择，举例说明：

• 单topic单分区，可以严格保证和binlog一样的顺序性，缺点就是性能比较慢，单分区的性能写入大概在2~3k的TPS
• 多topic单分区，可以保证表级别的顺序性，一张表或者一个库的所有数据都写入到一个topic的单分区中，可以保证有序性，针对热点表也存在写入分区的性能问题
• 单topic、多topic的多分区，如果用户选择的是指定table的方式，那和第二部分一样，保障的是表级别的顺序性(存在热点表写入分区的性能问题)，如果用户选择的是指定pk hash的方式，那只能保障的是一个pk的多次binlog顺序性 ** pk hash的方式需要业务权衡，这里性能会最好，但如果业务上有pk变更或者对多pk数据有顺序性依赖，就会产生业务处理错乱的情况. 如果有pk变更，pk变更前和变更后的值会落在不同的分区里，业务消费就会有先后顺序的问题，需要注意

性能表现

Kafka + 混合DML场景测试

Kafka + 单表的batch insert场景测试

RocketMQ + 混合DML场景测试

RocketMQ + 单表的batch insert场景测试

附录：

canal官方文档：https://github.com/alibaba/canal/wiki/Canal-Kafka-RocketMQ-QuickStart

Canal+MQ性能表现：https://github.com/alibaba/canal/wiki/Canal-MQ-Performance

参考文档：https://www.cnblogs.com/zwh0910/p/17043265.html

来源地址：https://blog.csdn.net/shadow_zed/article/details/132209818