DM 源码阅读系列文章(五)Binlog replication 实现

栏目: 数据库 · 发布时间: 5年前

内容简介:作者:lan本文为 DM 源码阅读系列文章的第五篇。

作者:lan

本文为 DM 源码阅读系列文章的第五篇。 上篇文章 介绍了 dump 和 load 两个数据同步处理单元的设计实现,对核心 interface 实现、数据导入并发模型、数据导入暂停或中断的恢复进行了分析。 本篇文章将详细地介绍 DM 核心处理单元 Binlog replication,内容包含 binlog 读取、过滤、路由、转换,以及执行等逻辑。 文内涉及到 shard merge 相关逻辑功能,如 column mapping、shard DDL 同步处理,会在 shard merge 篇单独详细讲解,这里就不赘述了。

Binlog replication 处理流程

DM 源码阅读系列文章(五)Binlog replication 实现

从上图可以大致了解到 Binlog replication 的逻辑处理流程,对应的 逻辑入口代码

  1. 从 relay log 或者 MySQL/MariaDB 读取 binlog events。
  2. 对 binlog events 进行处理转换(transformation),这里可以做三类操作:

    操作 说明
    Filter 根据 库/表同步黑白名单 对库/表进行过滤;根据 binlog event 类型过滤
    Routing 根据 库/表 路由规则 对库/表名进行转换,用于合库合表。
    Convert 将 binlog 转换为 job 对象 ,发送到 executor。
  3. executor 对 job 进行冲突检测,然后根据固定规则分发给对应的 worker 执行。
  4. 定期保存 binlog position/gtid 到 checkpoint。

Binlog 读取

Binlog replication 支持两种方式读取 binlog events:

两种方式都提供了同样的读取方法,处理核心都是 go-mysql 。该库主要提供了两个功能:

  • 注册为 MySQL/MariaDB 的 slave server ,从 MySQL/MariaDB 顺序读取 raw binlog events。
  • 解析 raw binlog events。

更多的处理细节会在下篇关于 relay log 的文章中进行介绍,迫不及待的小伙伴可以先翻阅一下相关代码实现。

Binlog 转换

处理程序拿到解析好的 binlog event 后, 根据 binlog 的类型来对 binlog 进行分类处理 。Binlog replication 主要关心以下类型的 binlog event :

类型 说明
rotate event 消费完一个 binlog 文件,开始消费下一个 binlog 文件,用于更新 checkpoint 的 binlog position。
row event 包含 insert/update/delete DML 数据。
query event 包含 DDL 或者 statement DML 等数据。
xid event 代表一个 transaction 的 commit,经过

go-mysql 的处理后带有对应 transaction

结束位置的 binlog position 和 gtid

,可以用来保存 checkpoint。

Binlog replication 数据处理单元会对每一类 binlog event 进行以下的处理步骤,具体实现的处理顺序可能略有差异,以代码实现为准。

过滤

Binlog replication 会从两个维度对 binlog event 来进行过滤:

row event 过滤处理 query event 过滤处理 的实现在逻辑上面存在一些差异:

路由

binlog 过滤完成之后,对于需要同步的表就会根据过滤步骤获得的库名和表名,通过 路由规则 转换得到需要同步到的目标库名和表名 ,在接下来的转换步骤来使用目标库名和表名来转换出正确的 DML 和 DDL statement。

转换

row event 转换处理和 query event 转换处理的实现存在一些差异,这里分开来讲述。

row event 转换处理通过三个转换函数生成对应的 statements:

query event 转换处理:

  • 因为 TiDB 目前不支持一条 DDL 语句包含多个 DDL 操作,query event 转换处理会首先尝试将 包含多个 DDL 变更操作的单条 DDL 语句 拆分成 只包含一个 DDL 操作的多条 DDL 语句具体代码实现 )。
  • 使用 parser 将 DDL statement 对应的 ast 结构里面的库名和表名替换成对应的目标库名和表名( 具体代码实现 )。

通过转换处理之后,将不同的 binlog event 包装成不同的 job 发送到 executor 执行:

Job 执行

冲突检测

binlog 顺序同步模型要求按照 binlog 顺序一个一个来同步 binlog event,这样的顺序同步势必不能满足高 QPS 低同步延迟的同步需求,并且不是所有的 binlog 涉及到的操作都存在冲突。Binlog replication 采用冲突检测机制,鉴别出来需要顺序执行的 jobs,在确保这些 jobs 的顺序执行的基础上,最大程度地保持其他 job 的并发执行来满足性能方面的要求。

冲突检测流程如下:

冲突检测实现比较简单,根据转换步骤获得每条 statement 对应的 primary/unique key 信息,来进行交集检测,如果存在交集那么认定是需要顺序的执行两条 statement,请参考 具体实现代码

执行

job 分发到对应的 worker 后,worker 根据一定的规则来批量执行这些 job,如下:

根据上面三个规则可以很快地将已经分发的 jobs 应用到下游 TiDB。

小结

本篇文章详细地介绍 DM 核心处理单元 Binlog replication,内容包含 binlog 读取、过滤、路由、转换,以及执行等逻辑。下一篇我们会对 relay log 数据处理单元的设计进行详细的讲解。

DM 源码阅读系列文章(五)Binlog replication 实现


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