SQLServer CDC数据通过Kafka connect实时同步至分析型数据库 AnalyticDB For PostgreSQL及OSS

背景

SQLServer为实时更新数据同步提供了CDC机制，类似于Mysql的binlog，将数据更新操作维护到一张CDC表中。
开启cdc的源表在插入INSERT、更新UPDATE和删除DELETE活动时会插入数据到日志表中。cdc通过捕获进程将变更数据捕获到变更表中，通过cdc提供的查询函数，可以捕获这部分数据。

CDC的使用条件

1.SQL server 2008及以上的企业版、开发版和评估版；
2.需要开启代理服务（作业）。
3.CDC需要业务库之外的额外的磁盘空间。
4.CDC的表需要主键或者唯一主键。

图1：Sqlserver CDC原理

ADB4PG Sink使用条件

1. 需要提前使用建表语句，在ADB4PG端建表，系统不会自动创建（如果有需要可以加这部分功能）
2. 每张表需要有主键或唯一主键
3. 当前支持的数据格式：INTEGER,BIGINT,SMALLINT,NUMERIC,DECIMAL,REAL,DOUBLEPERICISION,BOOLEAN,DATE,TIMESTAMP,VARCHAR

环境准备

SQLServer环境准备

1. 已有自建SQLServer或云上RDS实例（示例使用云上RDS SQLServer实例）
2. 已有windows环境，并安装SSMS（SQL Server Management Studio），部分命令需要在SSMS执行

SQLServer环境建表

-- 创建源表
create database connect
GO
use connect
GO  

create table t1
(
    a int NOT NULL PRIMARY KEY,
    b BIGINT,
    c SMALLINT,
    d REAL,
    e FLOAT,
    f DATETIME,
    g VARCHAR
);



-- 开启db级的cdc
sp_rds_cdc_enable_db

-- 验证数据库是否开启cdc成功
select * from sys.databases where is_cdc_enabled = 1

-- 对源表开启cdc
exec sp_cdc_enable_table @source_schema='dbo', @source_name='t1', @role_name=null;

ADB4PG端创建目标表

CREATE DATABASE connect;

create table t1
(
    a int NOT NULL PRIMARY KEY,
    b BIGINT,
    c SMALLINT,
    d REAL,
    e FLOAT,
    f TIMESTAMP,
    g VARCHAR
);

Kafka环境准备

安装Kafka Server

1. 下载kafka安装包，并解压

SQL Server Source Connect目前只支持2.1.0及以上版本的Kafka Connect，故需要安装高版本kafka，实例使用kfakf-2.11-2.1.0。 http://kafka.apache.org/downloads?spm=a2c4g.11186623.2.19.7dd34587dwy89h#2.1.0

2. 编辑$KAFKA_HOME/config/server.properties

修改以下参数

...
## 为每台broker配置一个唯一的id号
broker.id=0

...

## log存储地址
log.dirs=/home/gaia/kafka_2.11-2.1.0/logs

## kafka集群使用的zk地址
zookeeper.connect=zk1:2181,zk2:2181,zk3:2181
...

3. 启动kafka server

bin/kafka-server-start.sh config/server.properties

安装Kafka Connect

1. 修改kafka connect配置文件

修改$KAFKA_HOME/config/connect-distributed.properties

## kafka server地址
bootstrap.servers=broker1:9092,broker2:9092,broker3:9092

## 为kafka connector选定一个消费group id
group.id=

## 安装插件的地址，每次kafka connector启动时会动态加载改路径下的jar包，可以将每个插件单独放到一个子路径
plugin.path=

安装需要的kafka-connect插件

1. 将插件jar包放在我们在前面已经配置过的配置的plugin.path路径下

sqlserver-source-connector

https://repo1.maven.org/maven2/io/debezium/debezium-connector-sqlserver/?spm=a2c4g.11186623.2.18.7dd34587dwy89h

oss-sink-connector, 需要使用代码自行编译，注意在pom修改依赖的kafka及scala版本号

https://github.com/aliyun/kafka-connect-oss

adb4pg-jdbc-sink-connector，需要下载以下jar包及对应ADB For PG的JDBC驱动
https://yq.aliyun.com/attachment/download/?spm=a2c4e.11153940.0.0.70ed10daVH6ZQO&id=7282

2. 编辑配置文件

# CDC connector的配置文件 sqlserver-cdc-source.json
▽
{
    "name": "sqlserver-cdc-source",
    "config": {
        "connector.class" : "io.debezium.connector.sqlserver.SqlServerConnector",
        "tasks.max" : "1",
        "database.server.name" : "server1",
        "database.hostname" : "database hostname",
        "database.port" : "1433",
        "database.user" : "xxxx",
        "database.password" : "xxxxxx",
        "database.dbname" : "connect",
        "schemas.enable" : "false",
        "mode":"incrementing",
        "incrementing.column.name":"a",
        "database.history.kafka.bootstrap.servers" : "kafka-broker:9092",
        "database.history.kafka.topic": "server1.dbo.t1",
        "value.converter.schemas.enable":"false",
        "value.converter":"org.apache.kafka.connect.json.JsonConverter"
    }
}

# oss sink的配置文件 oss-sink.json
{
     "name":"oss-sink",
     "config": {
        "name":"oss-sink",
        "topics":"server1.dbo.testdata",
        "connector.class":"com.aliyun.oss.connect.kafka.OSSSinkConnector",
        "format.class":"com.aliyun.oss.connect.kafka.format.json.JsonFormat",
        "flush.size":"1",
        "tasks.max":"4",
        "storage.class":"com.aliyun.oss.connect.kafka.storage.OSSStorage",
        "partitioner.class":"io.confluent.connect.storage.partitioner.TimeBasedPartitioner",
        "timestamp.extractor":"Record",
        "oss.bucket":"traffic-csv",
        "partition.duration.ms":"10000",
        "path.format":"YYYY-MM-dd-HH",
        "locale":"US",
        "timezone":"Asia/Shanghai",
        "rotate.interval.ms":"30000"
        }
}

有关oss sinker更详尽的配置，见文档 https://github.com/aliyun/kafka-connect-oss

## adb4pg-jdbc-sink配置文件
{
     "name":"adb4pg-jdbc-sink",
     "config": {
        "name":"adb4pg-jdbc-sink",
        "topics":"server1.dbo.t1",
        "connector.class":"io.confluent.connect.jdbc.Adb4PgSinkConnector",
        "connection.url":"jdbc:postgresql://gp-8vb8xi62lohhh2777o.gpdb.zhangbei.rds.aliyuncs.com:3432/connect",
        "connection.user":"xxx",
        "connection.password":"xxxxxx",
        "col.names":"a,b,c,d,e,f,g",
        "col.types":"integer,bigint,smallint,real,doublepericision,timestamp,varchar",
        "pk.fields":"a",
        "target.tablename":"t1",
        "tasks.max":"1",
        "auto.create":"false",
        "table.name.format":"t1",
        "batch.size":"1"
        }
}

由于OSS sinker使用了hdfs封装的FileSystem，需要将OSS相关的信息维护到$KAFKA_HOME/config/core-site.xml文件中

<configuration>
    <property>
        <name>fs.oss.endpoint</name>
        <value>xxxxxxx</value>
    </property>
    <property>
        <name>fs.oss.accessKeyId</name>
        <value>xxxxxxx</value>
    </property>
    <property>
        <name>fs.oss.accessKeySecret</name>
        <value>xxxxxxx</value>
    </property>
    <property>
        <name>fs.oss.impl</name>
        <value>org.apache.hadoop.fs.aliyun.oss.AliyunOSSFileSystem</value>
    </property>
    <property>
        <name>fs.oss.buffer.dir</name>
        <value>/tmp/oss</value>
    </property>
    <property>
        <name>fs.oss.connection.secure.enabled</name>
        <value>false</value>
    </property>
    <property>
        <name>fs.oss.connection.maximum</name>
        <value>2048</value>
    </property>
</configuration>

3. 启动已经配置好的kafka-connector插件

启动及删除connect任务命令

## 启动命令
curl -i -X POST -H "Accept:application/json" -H  "Content-Type:application/json" http://localhost:8083/connectors/ -d @sqlserver-cdc-source.json
curl -i -X POST -H "Accept:application/json" -H  "Content-Type:application/json" http://localhost:8083/connectors/ -d @adb4pg-jdbc-sink.json
curl -i -X POST -H "Accept:application/json" -H  "Content-Type:application/json" http://localhost:8083/connectors/ -d @oss-sink.json

## 删除命令
curl -s -X DELETE http://localhost:8083/connectors/sqlserver-cdc-source
curl -s -X DELETE http://localhost:8083/connectors/adb4pg-jdbc-sink
curl -s -X DELETE http://localhost:8083/connectors/oss-sink

在ADB For PG获取更新数据

SQLServer插入赠/更/删数据记录

insert into t1(a,b,c,d,e,f,g) values(1, 2, 3, 4, 5, convert(datetime,'24-12-19 10:34:09 PM',5), 'h');

在kafka topic获取更新结果

先确认是否生成了kafka-connect所需的topic信息

bin/kafka-topics.sh --zookeeper zk_address --list

如截图，connect-configs, connect-offsets, connect-status为kafka-connect用来存储任务数据更新状态的topic。schema-changes-inventory是维护sqlserver表结构的topic。
可以通过kafka consloe-consumer上获取到的topic信息，以确认cdc数据正确被采集到kafka topic

bin/kafka-console-consumer.sh --bootstrap-server xx.xx.xx.xx:9092 --topic server1.dbo.t1

在ADB For PG上查询同步过来的数据

注意：因为是不同数据库之间的同步，时区设置的不同可能会导致同步结果产生时区偏移，需要在两侧数据库做好设置。

在OSS查看更新的数据