实时计算Flink版：数据库实时入仓快速入门

背景信息

假设MySQL实例中有一个tpc_ds库，里面有24张表结构不相同的业务表。另外还有user_db1~user_db3三个库，由于进行了分库分表的设计，每个库中分别有3张表结构相同的表，共包含名称为user01~user09的9张表。在阿里云DMS控制台观察到MySQL中的库和表情况如下图所示。

本文使用Flink全托管提供的CREATE TABLE AS（CTAS）语句和CREATE DATABASE AS（CDAS）语句来完成整库同步、分库分表合并同步，一键完成数据的全量和增量同步，以及实时的表结构变更同步。

前提条件

• 已准备阿里云账号及账户余额。
  • 账号注册操作步骤，请参见账号注册。
  • 阿里云账户余额不少于100美元或等值的代金券或优惠券。
• 已创建Flink全托管工作空间并完成角色授权，详情请参见开通流程和阿里云账号角色授权。
• 上下游存储
  • 已创建RDS MySQL实例，详情请参见创建RDS MySQL实例。
  • 已创建Hologres实例，详情请参见购买Hologres。
  说明 RDS MySQL和Hologres需要与Flink全托管工作空间在相同地域相同VPC下，否则需要打通网络，详情请参见如何访问跨VPC的其他服务？或Flink全托管集群如何访问公网？。
• 已准备好测试数据，并配置好白名单。详情请参见准备测试数据和配置IP白名单。

准备测试数据

1. 单击tpc_ds.sql、user_db1.sql、user_db2.sql和user_db3.sql下载测试数据到本地。
2. 在DMS数据管理控制台上，准备RDS MySQL的测试数据。
   1. 通过DMS登录RDS MySQL。
      详情请参见通过DMS登录RDS MySQL。
   2. 在已登录的SQLConsole窗口，输入如下命令后单击执行。
      创建tpc_ds、user_db1、user_db2和user_db3四个数据库。

      CREATE DATABASE tpc_ds;
      CREATE DATABASE user_db1;
      CREATE DATABASE user_db2;
      CREATE DATABASE user_db3;

   3. 在DMS控制台顶部菜单栏，单击数据导入。
   4. 单击批量数据导入。
   5. 选择需要导入的数据库，上传对应的SQL文件，单击提交申请后，单击执行变更。
      同样的操作依次为tpc_ds、user_db1、user_db2和user_db3数据库导入对应的数据文件。
3. 在Hologres控制台创建my_user数据库，用于存放合并后的user表数据。
   操作步骤详情请参见创建数据库。

配置IP白名单

为了让Flink能访问MySQL和Hologres实例，您需要将Flink全托管工作空间的网段添加到在MySQL和Hologres的白名单中。

1. 获取Flink全托管工作空间的VPC网段。
   1. 登录实时计算控制台。
   2. 在目标工作空间右侧操作列，选择其他 > 工作空间详情。
   3. 在工作空间详情对话框，查看Flink全托管虚拟交换机的网段信息。
      
2. 在RDS MySQL的IP白名单中，添加Flink全托管网段信息。
   操作步骤详情请参见设置IP白名单。
3. 在Hologres的IP白名单中，添加Flink全托管网段信息。
   操作步骤详情请参见IP白名单。

步骤一：创建Catalog

整库同步、分库分表合并同步、单表同步都需要依赖目标Catalog来创建目标表，也依赖源Catalog来获取源表列表和信息。因此，您需要通过控制台创建源Catalog和目标Catalog。本文将以源Catalog为MySQL Catalog和目标Catalog为Hologres Catalog为例，为您进行介绍。

1. 创建名称为mysql的MySQL Catalog。
   操作步骤详情请参见配置MySQL Catalog。
2. 创建名称为holo的Hologres Catalog。
   操作步骤详情请参见配置Hologres Catalog。
3. 在Schemas页签，确认已创建名为mysql和holo的Catalog。
   

步骤二：开发数据同步作业

1. 登录Flink全托管开发控制台，新建作业。
   1. 登录实时计算管理控制台。
   2. 在Flink全托管页签，单击目标工作空间操作列下的控制台。
   3. 在左侧导航栏，单击作业开发。
   4. 单击新建。
   5. 在新建文件对话框，填写作业配置信息。

      作业参数	示例	说明
      文件名称	flink-test	作业的名称。 说明 作业名称在当前项目中必须保持唯一。
      文件类型	流作业/SQL	数据同步作业仅支持流作业/SQL类型。
      部署目标	vvp-workload	选择作业需要部署的集群名称。
      存储位置	作业开发	指定该作业的代码文件所属的文件夹。默认存放在作业开发目录。 您还可以在现有文件夹右侧，单击图标，新建子文件夹。

   6. 单击确认。
2. 将以下作业代码拷贝到作业文本编辑区。
   将tpc_ds库中所有表同步至Hologres，并将user的分库分表合并同步到Hologres的单表中。代码示例如下所示。

   USE CATALOG holo;
   
   BEGIN STATEMENT SET;
   
   -- 同步TPCDS整库到Hologres的tpc_ds库中。
   CREATE DATABASE IF NOT EXISTS tpc_ds
   AS DATABASE mysql.tpc_ds INCLUDING ALL TABLES
   /*+ OPTIONS('server-id'='8001-8004') */ ;
   
   -- 同步user分库分表到Hologres的my_user.users表中。
   CREATE TABLE IF NOT EXISTS my_user.users
   AS TABLE mysql.`user_db[0-9]+`.`user[0-9]+`
   /*+ OPTIONS('server-id'='8001-8004') */;
   
   END;

   将tpc_ds库中所有表同步至Hologres使用CDAS (CREATE DATABASE AS) 语法来实现，将user的分库分表合并同步到 Hologres的单表使用CTAS (CREATE TABLE AS) 语法来实现，最后再使用STATEMENT SET语法将这两条SQL语句合并在一个作业中提交。Flink会自动为Source进行优化，复用一个Source节点读取多张MySQL表的数据，这能显著降低MySQL的连接数和读取压力，提升稳定性。

   说明 如果只想同步库中的某些表，您也可以在CDAS语法中使用 INCLUDING TABLE或EXCLUDING TABLE 语法来指定具体需要同步的表。例如INCLUDING TABLE 'web.*'表示只同步中所有web开头的表。

步骤三：启动作业

1. 在作业开发页面，单击上线。
2. 在作业运维页面，单击目标作业名称操作中的启动。
3. 配置作业启动信息。
   1. 填写资源设置，资源设置填写详情请参见配置作业资源。
   2. 单击下一步。
   3. 填写基础设置，基础设置填写详情请参见作业启动。
4. 单击启动。
   作业启动后，您可以在作业运维页面观察作业的运行信息和状态。

步骤四：观察全量同步结果

1. 登录Hologres管理控制台。
2. 在元数据管理页签，查看Hologres实例下的tpc_ds数据库中24张表和表数据。
   
3. 在元数据管理页签，查看my_user库下users表结构。
   同步后的表结构和数据如下图所示。

   • 表结构

     users表的表结构比MySQL源表中多了_db_name和_table_name两列，代表数据来源的库名和表名，且作为联合主键的一部分来保证分库分表合并后的数据唯一性。

   • 表数据
     在users表信息页面右上角，单击查询表后，输入如下命令，单击运行。

     select * from users order by _db_name,_table_name,id;

     表数据结果如下图所示。

步骤五：观察增量同步结果

同步作业会在全量数据同步完以后自动切换到增量数据同步阶段，无需干预。您可以通过数据曲线页签的currentEmitEventTimeLag值来确定数据同步的阶段。

1. 登录实时计算管理控制台。
2. 在Flink全托管页签，单击对应工作空间操作列下的控制台。
3. 在左侧导航栏上，选择应用 > 作业运维。
4. 单击目标作业名称。
5. 单击数据曲线页签。
6. 观察currentEmitEventTimeLag曲线图，确定数据同步阶段。
   

   • 值为0时，代表还在全量同步阶段。
   • 值大于0时，代表已经进入增量同步阶段。
7. 验证实时同步数据变更和结构变更的能力。
   MySQL CDC数据源支持在增量同步阶段，实时同步表的数据变更以及表的结构变更。您可以在作业进入到增量同步阶段后，通过修改MySQL的user分表的表结构和数据，来验证实时同步数据变更和结构变更的能力。
   1. 通过DMS登录RDS MySQL。
      详情请参见通过DMS登录RDS MySQL。
   2. 在user_db2数据库下，执行如下命令修改user02表的表结构，并插入和更新数据。

      USE DATABASE `user_db2`;
      ALTER TABLE `user02` ADD COLUMN `age` INT;   -- 添加age列。
      INSERT INTO `user02` (id, name, age) VALUES (27, 'Tony', 30); -- 插入带有age的数据。
      UPDATE `user05` SET name='JARK' WHERE id=15;  -- 更新另一张表，名字改成大写。

   3. 在Hologres控制台，查看users表结构和数据的变化。
      在users表信息页面右上角，单击查询表后，输入如下命令，单击运行。

      select * from users order by _db_name,_table_name,id;

      表数据结果如下图所示。虽然多张分表的Schema并不一致，但是在user02上的表结构变更，以及数据变更都能实时地同步到下游表中。在Hologres的users表中，看到了新增的age字段，插入的Tony数据以及更新成大写的JARK数据。

（可选）步骤六：作业资源配置

根据数据量的不同，我们往往需要调节不同节点的并发和资源，以达到更优的作业性能。您可以使用资源配置的基础模式简单配置作业并发度和CU数，也可以使用资源配置的专家模式细粒度地调整节点的并发和资源。

1. 在作业运维页面，单击启动。
2. 填写资源设置，资源模式选择为专家模式。
3. 单击立刻获取。
4. 单击展开全部。
   观察完整的拓扑图，通过完整的拓扑图能了解到整个数据的同步计划，即具体同步哪些表。
5. 手动设置每个节点的并发。
   设置作业为4并发；由于tpc_ds中的store_sales表数据量最大，可以单独设置holo.tpc_ds.store_sales Sink节点并发为8，提升Hologres的写入性能。资源配置步骤详情请参见配置作业资源。经过调节后的作业资源配置计划如下图所示。
6. 单击确认。
7. 单击下一步。
8. 填写基础设置后，单击启动。填写基础设置详情请参见作业启动。
9. 在运维页面，单击作业名称，查看调整效果。
   

常见问题

• Q：更新了MySQL中的表结构，但是下游的表结构没有变化是怎么回事？

  A：表结构的变更同步并不识别具体的DDL，而是捕获前后两条数据之间的Schema变化。如果仅仅发生了DDL变更，但是上游无任何新增数据或者数据变更，则不会触发下游的数据变更。详细说明请参见表结构变更的同步策略。

• Q：Source出现finish split response timeout异常，是什么原因？

  A：该异常是因为task的CPU使用率过高导致来不及响应Coordinator的RPC请求。此时，您需要在资源配置页面增加Task Manager的CPU资源。

• Q：在全量阶段发生表结构变更有什么影响？

  A：如果在全量读取阶段发生了源表的表结构变更，则Flink会忽略该表的表结构变更，导致表结构变更并不会同步到下游表。

• Q：如果同步期间发生了不支持的表结构变更，导致作业同步失败，该怎么解决？

  如果发生了这种情况，需要重新同步该表的数据，即先停止作业，然后删掉下游表并重新启动同步作业，详情请参见CTAS使用限制和CDAS使用限制。

相关文档

• CREATE TABLE AS (CTAS) 语法功能介绍，请参见CREATE TABLE AS（CTAS）语句。
• CREATE DATABASE AS (CDAS) 语法功能介绍，请参见CREATE DATABASE AS（CDAS）语句。