中介軟體---Binlog傳輸同步---Maxwell
1. 介紹
Maxwell 是java語言編寫的能夠讀取、解析MySQL binlog,將行更新以json格式傳送到 Kafka、RabbitMQ、AWS Kinesis、Google Cloud Pub/Sub、檔案,有了增量的資料流,可以想象的應用場景實在太多了,如ETL、維護快取、收集表級別的dml指標、增量到搜尋引擎、資料分割槽遷移、切庫binlog回滾方案,等等。
它還提供其它功能:
- 支援
SELECT * FROM table
的方式做全量資料初始化 - 支援主庫發生failover後,自動恢復binlog位置(GTID)
- 靈活的對資料進行分割槽,解決資料傾斜的問題。kafka支援 database, table, column等級別的資料分割槽
- 它的實現方式是偽裝成MySQL Server的從庫,接收binlog events,然後根據schemas資訊拼裝,支援ddl,xid,rows等各種event.
maxwell由 zendesk 開源:https://github.com/zendesk/maxwell ,而且維護者相當活躍。
網上已有人對 Alibaba Cannal, Zendesk Maxwell, Yelp mysql_streamer進行對比,見文後參考 實時抓取MySQL的更新資料到Hadoop。
類似功能的還有:http://debezium.io/docs/connectors/mysql/
安裝
使用 maxwell 非常簡單,只需要jdk環境
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yum install -y java-1.8.0-openjdk-1.8.0.121-1.b13.el6.x86_64 curl -sLo - https://github.com/zendesk/maxwell/releases/download/v1.12.0/maxwell-1.12.0.tar.gz \ | tar zxvf - cd maxwell-1.12.0 # 預設尋找當前目錄下的 config.properties 配置檔案 |
要求 mysql server binlog格式是 ROW
, row_image 是 FULL
。感受一下輸出結果
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mysql> update test.e set m = 5.444, c = now(3) where id = 1; { "database":"test", "table":"e", "type":"update", "ts":1477053234, "commit": true, ... "data":{ "id":1, "m":5.444, "c":"2016-10-21 05:33:54.631000", "comment":"I am a creature of light." }, "old":{ "m":4.2341, "c":"2016-10-21 05:33:37.523000" } } mysql> create table test.e ( ... ) { "type":"table-create", "database":"test", "table":"e", "def":{ "database":"test", "charset":"utf8mb4", "table":"e", "columns":[ {"type":"int", "name":"id", "signed":true}, {"type":"double", "name":"m"}, {"type":"timestamp", "name":"c", "column-length":6}, {"type":"varchar", "name":"comment", "charset":"latin1"} ], "primary-key":[ "id" ] }, "ts":1477053126000, "sql":"create table test.e ( id int(10) not null primary key auto_increment, m double, c timestamp(6), comment varchar(255) charset 'latin1' )", "position":"master.000006:800050" } |
data
是 After image, old
是 Before image。 insert 只有後映象,delete只有前映象(data
)type
是語句型別:insert
, update
, delete
, database-create
, database-alter
, database-drop
, table-create
, table-alter
, table-drop
。
基本配置
config.properties 配置檔案裡面的所有選項,都可以在啟動 maxweill ./bin/maxwell
是指定,覆蓋配置檔案的內容。這裡只講一些常用的。
mysql options
- host
指定從哪個地址的mysql獲取binlog - replication_host
如果指定了replication_host
,那麼它是真正的binlog來源的mysql server地址,而那麼上面的host
用於存放maxwell表結構和binlog位置的地址。
將兩者分開,可以避免 replication_user 往生產庫裡寫資料。 -
schema_host
從哪個host獲取表結構。binlog裡面沒有欄位資訊,所以maxwell需要從資料庫查出schema,存起來。
schema_host一般用不到,但在binlog-proxy場景下就很實用。比如要將已經離線的binlog通過maxwell生成json流,於是自建一個mysql server裡面沒有結構,只用於傳送binlog,此時表機構就可以制動從schema_host
獲取。 -
gtid_mode
如果 mysql server 啟用了GTID,maxwell也可以基於gtid取event。如果mysql server發生failover,maxwell不需要手動指定newfile:postion
正常情況下,replication_host 和 schema_host都不需要指定,只有一個 --host
。
- schema_database
使用這個db來存放 maxwell 需要的表,比如要複製的databases, tables, columns, postions, heartbeats.
filtering
- include_dbs
只傳送binlog裡面這些databases的變更,以,
號分隔,中間不要包含空格。
也支援java風格的正則,如include_tables=db1,/db\\d+/
,表示 db1, db2, db3…這樣的。(下面的filter都支援這種regex)
提示:這裡的dbs指定的是真實db。比如binlog裡面可能use db1
但update db2.ttt
,那麼maxwell生成的jsondatabase
內容是db2。 - exclude_dbs
排除指定的這些 databbases - include_tables
只傳送這些表的資料變更。不只需要指定 database. - exclude_tables
排除指定的這些表 - exclude_columns
不輸出這些欄位。如果欄位名在row中不存在,則忽略這個filter。 -
include_column_values
1.12.0新引入的過濾項。只輸出滿足 column=values 的行,比如include_column_values=bar=x,foo=y
,如果有bar
欄位,那麼只輸出值為x
的行,如果有foo
欄位,那麼只輸出值為y
的行。
如果沒有對應欄位,如只有bar=x
沒有foo
欄位,那麼也成立。(即不是 或,也不是 與) -
blacklist_dbs
一般不用。blacklist_dbs
字面上難以與exclude_dbs
分開,官網的說明也是模稜兩可。
從程式碼裡面看出的意思是,遮蔽指定的這些dbs,tables的結構變更,與行變更過濾,沒有關係。它應對的場景是,某個表上頻繁的有ddl,比如truncate。
因為往往我們只需要觀察部分表的變更,所以要注意這些 include 與 exclude 的關係,記住三點:
- 只要 include 有值,那麼不在include裡面的都排除
- 只要在 exclude 裡面的,都排除
- 其它都正常輸出
舉個比較極端的例子:
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# database: db1,db2,db3,mydb ① include_dbs=db1,/db\\d+/ ② exclude_dbs=db2 ③ inlcude_tables=t1,t2,t3 ④ exclude_tables=t3 |
配置了 include_dbs,那麼mydb不在裡面,所以排除;
配置了 exclude_dbs,那麼db2排除。剩下db1,db3
同樣對 tables,剩下t1,t2
所以db1.t1, db1.t2, db3.t1, db3.t2是篩選後剩下可輸出的。如果沒有指定include_dbs,那麼mydb.t1也可以輸出。
formatting
- output_ddl
是否在輸出的json流中,包含ddl語句。預設 false - output_binlog_position
是否在輸出的json流中,包含binlog filename:postion。預設 false - output_commit_info
是否在輸出的json流裡面,包含 commit 和 xid 資訊。預設 true
比如一個事物裡,包含多個表的變更,或一個表上多條資料的變更,那麼他們都具有相同的 xid,最後一個row event輸出 commit:true 欄位。這有利於消費者實現 事務回放,而不僅僅是行級別的回放。 - output_thread_id
同樣,binlog裡面也包含了 thread_id ,可以包含在輸出中。預設 false
消費者可以用它來實現更粗粒度的事務回放。還有一個場景是使用者審計,使用者每次登陸之後將登陸ip、登陸時間、使用者名稱、thread_id記錄到一個表中,可輕鬆根據thread_id關聯到binlog裡面這條記錄是哪個使用者修改的。
monitoring
如果是長時間執行的maxwell,新增monitor配置,maxwell提供了http api返回監控資料。
其它
- init_position
手動指定maxwell要從哪個binlog,哪個位置開始。指定的格式FILE:POSITION:HEARTBEAT
。只支援在啟動maxwell的命令指定,比如--init_postion=mysql-bin.0000456:4:0
。
maxwell 預設從連線上mysql server的當前位置開始解析,如果指定 init_postion,要確保檔案確實存在,如果binlog已經被purge掉了,可能需要想其它辦法。見 Binlog視覺化搜尋:實現類似阿里RDS資料追蹤功能
2. 選擇合適的生產者
Maxwell是將binlog解析成json這種比較通用的格式,那麼要去用它可以選擇輸出到哪裡,比如Kafka, rabbitmq, file等,總之送到訊息佇列裡去。每種 Producer 有自己對應的選項。
2.1 file
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producer=file output_file=/tmp/mysql_binlog_data.log |
比較簡單,直接指定輸出到哪個檔案output_file
。有什麼日誌收集系統,可以直接從這裡拿。
2.2 rabbitmq
rabbitmq 是非常流行的一個AMQP協議的訊息佇列服務,相關介紹請參考 rabbitmq入門
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producer=rabbitmq rabbitmq_host=10.81.xx.xxx rabbitmq_user=admin rabbitmq_pass=admin rabbitmq_virtual_host=/some0 rabbitmq_exchange=maxwell.some rabbitmq_exchange_type=topic rabbitmq_exchange_durable=true rabbitmq_exchange_autodelete=false rabbitmq_routing_key_template=%db%.%table% |
上面的引數都很容易理解,1.12.0版本新加入rabbitmq_message_persistent
控制釋出訊息持久化的引數。rabbitmq_routing_key_template
是按照 db.tbl 的格式指定 routing_key,在建立佇列時,可以根據不同的表進入不同的佇列,提高並行消費而不亂序的能力。
因為rabbitmq搭建起來非常簡單,所以我習慣用這個。
2.3 kafka
kafka是maxwell支援最完善的一個producer,並且內建了 多個版本的 kafka client(0.8.2.2, 0.9.0.1, 0.10.0.1, 0.10.2.1 or 0.11.0.1),預設 kafka_version=0.11.0.1
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producer=kafka # 指定kafka brokers 地址 kafka.bootstrap.servers=hosta:9092,hostb:9092 # kafka主題可以是固定的,可以是 `maxwell_%{database}_%{table}` 這種按表去自動建立的動態topic kafka_topic=maxwell # ddl單獨使用的topic ddl_kafka_topic=maxwell_ddl # kafka和kenesis都支援分割槽,可以選擇根據 database, table, primary_key, 或者column的值去做partition # maxwell預設使用database,在啟動的時候會去檢查是否topic是否有足夠多數量的partitions,所以要提前建立好 # bin/kafka-topics.sh --zookeeper ZK_HOST:2181 --create \ # --topic maxwell --partitions 20 --replication-factor 2 producer_partition_by=database # 如果指定了 producer_partition_by=column, 就需要指定下面兩個引數 # 根據user_id,create_date兩列的值去分割槽,partition_key形如 1178532016-10-10 18:29:04 producer_partition_columns=user_id,create_date # 如果不存在user_id或create_date,則按照database分割槽: producer_partition_by_fallback=database |
maxwell會讀取kafka.
開頭的引數,設定到連線引數裡,比如kafka.acks=1
,kafka.retries=3
等
2.4 redis
redis也有簡單的釋出訂閱(pub/sub
)功能
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producer=redis redis_host=10.47.xx.xxx redis_port=6379 # redis_auth=redis_auth redis_database=0 redis_pub_channel=maxwell |
但是試用一番之後,發現如果訂閱沒有連上去的話,所有pub的訊息是會丟失的。所以最好使用push/pop
去實現。
3. 注意事項
下面的是在使用過程中遇到的一些小問題,做下總結。
timestamp column
maxwell對時間型別(datetime, timestamp, date)都是當做字串處理的,這也是為了保證資料一致(比如0000-00-00 00:00:00
這樣的時間在timestamp裡是非法的,但mysql卻認,解析成java或者python型別就是null/None)。
如果MySQL表上的欄位是 timestamp 型別,是有時區的概念,binlog解析出來的是標準UTC時間,但使用者看到的是本地時間。比如 f_create_time timestamp
建立時間是北京時間2018-01-05 21:01:01
,那麼mysql實際儲存的是2018-01-05 13:01:01
,binlog裡面也是這個時間字串。如果不做消費者不做時區轉換,會少8個小時。被這個狠狠坑了一把。
與其每個客戶端都要考慮這個問題,我覺得更合理的做法是提供時區引數,然後maxwell自動處理時區問題,否則要麼客戶端先需要知道哪些列是timestamp型別,或者連線上原庫快取上這些型別。
binary column
maxwell可以處理binary型別的列,如blob
、varbinary
,它的做法就是對二進位制列使用 base64_encode,當做字串輸出到json。消費者拿到這個列資料後,不能直接拼裝,需要 base64_decode。
表結構不同步
如果是拿比較老的binlog,放到新的mysql server上去用maxwell拉去,有可能表結構已經發生了變化,比如binlog裡面欄位比 schema_host 裡面的欄位多一個。目前這種情況沒有發現異常,比如阿里RDS預設會為 無主鍵無唯一索引的表,增加一個__##alibaba_rds_rowid##__
,在 show create table 和 schema裡面都看不到這個隱藏主鍵,但binlog裡面會有,同步到從庫。
另外我們有通過git去管理結構版本,如果真有這種場景,也可以應對。
大事務binlog
當一個事物產生的binlog量非常大的時候,比如遷移日表資料,maxwell為了控制記憶體使用,會自動將處理不過來的binlog放到檔案系統
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Using kafka version: 0.11.0.1 21:16:07,109 WARN MaxwellMetrics - Metrics will not be exposed: metricsReportingType not configured. 21:16:07,380 INFO SchemaStoreSchema - Creating maxwell database 21:16:07,540 INFO Maxwell - Maxwell v?? is booting (RabbitmqProducer), starting at Position[BinlogPosition[mysql-bin.006235:24980714], lastHeartbeat=0] 21:16:07,649 INFO AbstractSchemaStore - Maxwell is capturing initial schema 21:16:08,267 INFO BinlogConnectorReplicator - Setting initial binlog pos to: mysql-bin.006235:24980714 21:16:08,324 INFO BinaryLogClient - Connected to rm-xxxxxxxxxxx.mysql.rds.aliyuncs.com:3306 at mysql-bin.006235/24980714 (sid:637 9, cid:9182598) 21:16:08,325 INFO BinlogConnectorLifecycleListener - Binlog connected. 03:15:36,104 INFO ListWithDiskBuffer - Overflowed in-memory buffer, spilling over into /tmp/maxwell7935334910787514257events 03:17:14,880 INFO ListWithDiskBuffer - Overflowed in-memory buffer, spilling over into /tmp/maxwell3143086481692829045events |
但是遇到另外一個問題,overflow隨後就出現異常EventDataDeserializationException: Failed to deserialize data of EventHeaderV4
,當我另起一個maxwell指點之前的binlog postion開始解析,卻有沒有拋異常。事後的資料也表明並沒有資料丟失。
問題產生的原因還不明,Caused by: java.net.SocketException: Connection reset,感覺像讀取 binlog 流的時候還沒讀取到完整的event,異常關閉了連線。這個問題比較頑固,github上面類似問題都沒有達到明確的解決。(這也從側面告訴我們,大表資料遷移,也要批量進行,不要一個insert into .. select 搞定)
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03:18:20,586 INFO ListWithDiskBuffer - Overflowed in-memory buffer, spilling over into /tmp/maxwell5229190074667071141events 03:19:31,289 WARN BinlogConnectorLifecycleListener - Communication failure. com.github.shyiko.mysql.binlog.event.deserialization.EventDataDeserializationException: Failed to deserialize data of EventHeaderV4{time stamp=1514920657000, eventType=WRITE_ROWS, serverId=2115082720, headerLength=19, dataLength=8155, nextPosition=520539918, flags=0} at com.github.shyiko.mysql.binlog.event.deserialization.EventDeserializer.deserializeEventData(EventDeserializer.java:216) ~[mys ql-binlog-connector-java-0.13.0.jar:0.13.0] at com.github.shyiko.mysql.binlog.event.deserialization.EventDeserializer.nextEvent(EventDeserializer.java:184) ~[mysql-binlog-c onnector-java-0.13.0.jar:0.13.0] at com.github.shyiko.mysql.binlog.BinaryLogClient.listenForEventPackets(BinaryLogClient.java:890) [mysql-binlog-connector-java-0 .13.0.jar:0.13.0] at com.github.shyiko.mysql.binlog.BinaryLogClient.connect(BinaryLogClient.java:559) [mysql-binlog-connector-java-0.13.0.jar:0.13 .0] at com.github.shyiko.mysql.binlog.BinaryLogClient$7.run(BinaryLogClient.java:793) [mysql-binlog-connector-java-0.13.0.jar:0.13.0 ] at java.lang.Thread.run(Thread.java:745) [?:1.8.0_121] Caused by: java.net.SocketException: Connection reset at java.net.SocketInputStream.read(SocketInputStream.java:210) ~[?:1.8.0_121] at java.net.SocketInputStream.read(SocketInputStream.java:141) ~[?:1.8.0_121] at com.github.shyiko.mysql.binlog.io.BufferedSocketInputStream.read(BufferedSocketInputStream.java:51) ~[mysql-binlog-connector- java-0.13.0.jar:0.13.0] at com.github.shyiko.mysql.binlog.io.ByteArrayInputStream.readWithinBlockBoundaries(ByteArrayInputStream.java:202) ~[mysql-binlo g-connector-java-0.13.0.jar:0.13.0] at com.github.shyiko.mysql.binlog.io.ByteArrayInputStream.read(ByteArrayInputStream.java:184) ~[mysql-binlog-connector-java-0.13 .0.jar:0.13.0] at com.github.shyiko.mysql.binlog.io.ByteArrayInputStream.readInteger(ByteArrayInputStream.java:46) ~[mysql-binlog-connector-jav a-0.13.0.jar:0.13.0] at com.github.shyiko.mysql.binlog.event.deserialization.AbstractRowsEventDataDeserializer.deserializeLong(AbstractRowsEventDataD eserializer.java:212) ~[mysql-binlog-connector-java-0.13.0.jar:0.13.0] at com.github.shyiko.mysql.binlog.event.deserialization.AbstractRowsEventDataDeserializer.deserializeCell(AbstractRowsEventDataD eserializer.java:150) ~[mysql-binlog-connector-java-0.13.0.jar:0.13.0] at com.github.shyiko.mysql.binlog.event.deserialization.AbstractRowsEventDataDeserializer.deserializeRow(AbstractRowsEventDataDeserializer.java:132) ~[mysql-binlog-connector-java-0.13.0.jar:0.13.0] at com.github.shyiko.mysql.binlog.event.deserialization.WriteRowsEventDataDeserializer.deserializeRows(WriteRowsEventDataDeserializer.java:64) ~[mysql-binlog-connector-java-0.13.0.jar:0.13.0] at com.github.shyiko.mysql.binlog.event.deserialization.WriteRowsEventDataDeserializer.deserialize(WriteRowsEventDataDeserializer.java:56) ~[mysql-binlog-connector-java-0.13.0.jar:0.13.0] at com.github.shyiko.mysql.binlog.event.deserialization.WriteRowsEventDataDeserializer.deserialize(WriteRowsEventDataDeserializer.java:32) ~[mysql-binlog-connector-java-0.13.0.jar:0.13.0] at com.github.shyiko.mysql.binlog.event.deserialization.EventDeserializer.deserializeEventData(EventDeserializer.java:210) ~[mysql-binlog-connector-java-0.13.0.jar:0.13.0] ... 5 more 03:19:31,514 INFO BinlogConnectorLifecycleListener - Binlog disconnected. 03:19:31,590 WARN BinlogConnectorReplicator - replicator stopped at position: mysql-bin.006236:520531744 -- restarting 03:19:31,595 INFO BinaryLogClient - Connected to rm-xxxxxx.mysql.rds.aliyuncs.com:3306 at mysql-bin.006236/520531744 (sid:6379, cid:9220521) |
tableMapCache
前面講過,如果我只想獲取某幾個表的binlog變更,需要用 include_tables
來過濾,但如果mysql server上現在刪了一個表t1,但我的binlog是從昨天開始讀取,被刪的那個表t1在maxwell啟動的時候是拉取不到表結構的。然後昨天的binlog裡面有 t1 的變更,因為找不到表結構給來組裝成json,會拋異常。
手動在 maxwell.tables/columns 裡面插入記錄是可行的。但這個問題的根本是,maxwell在binlog過濾的時候,只在處理row_event的時候,而對 tableMapCache 要求binlog裡面的所有表都要有。
自己提交了一個commit,可以在做 tableMapCache 的時候也僅要求快取 include_dbs/tables 這些表: https://github.com/seanlook/maxwell/commit/2618b70303078bf910a1981b69943cca75ee04fb
提高消費效能
再用rabbitmq時,routing_key 是 %db%.%table%
,但某些表產生的binlog增量非常大,就會導致各佇列訊息量很不平均,目前因為還沒做到事務xid或者thread_id級別的併發回放,所以最小佇列粒度也是表,儘量單獨放一個佇列,其它資料量小的合在一起。
參考
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