Canal解析MySQL Binlog原理与应用

canal原理

什么是 Canal

阿里巴巴 B2B 公司，因为业务的特性，卖家主要集中在国内，买家主要集中在国外，所以衍生出了同步杭州和美国异地机房的需求，从 2010 年开始，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 是用 Java 开发的基于数据库增量日志解析，提供增量数据订阅&消费的中间件。目前。Canal 主要支持了 MySQL 的 Binlog 解析，解析完成后才利用 Canal Client 来处理获得的相关数据。（数据库同步需要阿里的 Otter 中间件，基于 Canal）。

MySQL 的 Binlog

什么是 Binlog

MySQL 的二进制日志可以说MySQL 最重要的日志了，它记录了所有的 DDL 和 DML(除了数据查询语句)语句，以事件形式记录，还包含语句所执行的消耗的时间，MySQL 的二进制日志是事务安全型的。

一般来说开启二进制日志大概会有 1%的性能损耗。二进制有两个最重要的使用场景:

• 其一：MySQL Replication 在 Master 端开启 Binlog，Master 把它的二进制日志传递给 Slaves来达到 Master-Slave 数据一致的目的。

• 其二：自然就是数据恢复了，通过使用 MySQL Binlog 工具来使恢复数据。

二进制日志包括两类文件：

• 二进制日志索引文件（文件名后缀为.index）用于记录所有的二进制文件。

• 二进制日志文件（文件名后缀为.00000*）记录数据库所有的 DDL 和 DML(除了数据查询语句)语句事件。

Binlog 的分类

MySQL Binlog 的格式有三种，分别是 STATEMENT,MIXED,ROW。在配置文件中可以选择配置 binlog_format= statement|mixed|row。三种格式的区别：

statement：语句级，binlog 会记录每次一执行写操作的语句。相对 row 模式节省空间，但是可能产生不一致性，比如“update tt set create_date=now()”，如果用 binlog 日志进行恢复，由于执行时间不同可能产生的数据就不同。

优点：节省空间。

缺点：有可能造成数据不一致。

row：行级， binlog 会记录每次操作后每行记录的变化。

优点：保持数据的绝对一致性。因为不管 sql 是什么，引用了什么函数，他只记录执行后的效果。

缺点：占用较大空间。

mixed：statement 的升级版，一定程度上解决了，因为一些情况而造成的 statement

模式不一致问题，默认还是 statement，在某些情况下譬如：当函数中包含 UUID() 时；包含AUTO_INCREMENT 字段的表被更新时；执行 INSERT DELAYED 语句时；用 UDF 时；会按照ROW 的方式进行处理。

优点：节省空间，同时兼顾了一定的一致性。

缺点：还有些极个别情况依旧会造成不一致，另外 statement 和 mixed 对于需要对binlog 的监控的情况都不方便。

综合上面对比，Canal 想做监控分析，选择 row 格式比较合适。

Canal 的工作原理

MySQL 主从复制过程

1）Master 主库将改变记录，写到二进制日志(Binary Log)中；

2）Slave 从库向 MySQL Master 发送 dump 协议，将 Master 主库的 binary log events 拷贝到它的中继日志(relay log)；

3）Slave 从库读取并重做中继日志中的事件，将改变的数据同步到自己的数据库。

Canal 的工作原理

是把自己伪装成 Slave，假装从 Master 复制数据。

使用场景

1）原始场景： 阿里 Otter 中间件的一部分

Otter 是阿里用于进行异地数据库之间的同步框架，Canal 是其中一部分。

2）常见场景 1：更新缓存

3）常见场景 2：抓取业务表的新增变化数据，用于制作实时统计（我们就是这种场景）

服务器安装

MySql开启Binlog

修改配置文件开启 Binlog

 sudo vim /etc/my.cnf​# 服务id，不能与salve相同server-id=1# 开始binlog（此处不指定目录，默认与数据表在同一目录）log-bin=mysql-bin# 行级， binlog 会记录每次操作后每行记录的变化binlog_format=row# 指定具体要同步的数据库，如果不配置则表示所有数据库均开启 Binlogbinlog-do-db=xxxxxxxx

 sudo systemctl restart mysqld

 ls -l mysql

测试 Binlog 是否开启

插入一条数据，再次到/usr/local/mysql/data目录下，查看 index 文件的大小。

赋权限

 mysql> set global validate_password_length=4;mysql> set global validate_password_policy=0;mysql> GRANT SELECT, REPLICATION SLAVE, REPLICATION CLIENT ON *.* TO 'canalUser'@'%' IDENTIFIED BY 'password';mysql> FLUSH PRIVILEGES;mysql> show grants for 'canal' ;

Canal 的下载和安装（）

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

下载：canal.deployer-1.1.6.tar.gz

注意：canal 解压后是分散的，我们在指定解压目录的时候需要将 canal 指定上

 mkdir /usr/local/canaltar -zxvf canal.deployer-1.1.2.tar.gz -C /usr/local/canal

修改 canal.properties 的配置

 ########################################################## common argument ############# #################################################canal.id = 1canal.ip =canal.port = 11111canal.metrics.pull.port = 11112canal.zkServers =# flush data to zkcanal.zookeeper.flush.period = 1000canal.withoutNetty = false# tcp, kafka, RocketMQcanal.serverMode = kafka# flush meta cursor/parse position to filecanal.mq.servers = xx.xx.xxx.xx:62516,xx.xx.xxx.xx:62517,xx.xx.xxx.xx:62518

说明：canal.properties这个文件是 canal 的基本通用配置，canal 端口号默认就是 11111，修改 canal 的输出 model，默认 tcp，改为输出到 kafka多实例配置如果创建多个实例，通过前面 canal 架构，我们可以知道，一个 canal 服务中可以有多个 instance，conf/下的每一个 example 即是一个实例，每个实例下面都有独立的配置文件。默认只有一个实例 example，如果需要多个实例处理不同的 MySQL 数据的话，直接拷贝出多个 example，并对其重新命名，命名和配置文件中指定的名称一致，然后修改canal.properties 中的 canal.destinations=实例 1，实例 2，实例 3。

修改 instance.properties

 ################################################### mysql serverId , v1.0.26+ will autoGen# 不可与master相同canal.instance.mysql.slaveId=20​# enable gtid use true/falsecanal.instance.gtidon=false​# position info# 要同步数据库的地址canal.instance.master.address=localhost:3306canal.instance.master.journal.name=canal.instance.master.position=canal.instance.master.timestamp=canal.instance.master.gtid=​# rds oss binlogcanal.instance.rds.accesskey=canal.instance.rds.secretkey=canal.instance.rds.instanceId=​# table meta tsdb infocanal.instance.tsdb.enable=true#canal.instance.tsdb.url=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/canal_tsdb#canal.instance.tsdb.dbUsername=canal#canal.instance.tsdb.dbPassword=canal​#canal.instance.standby.address =#canal.instance.standby.journal.name =#canal.instance.standby.position =#canal.instance.standby.timestamp =#canal.instance.standby.gtid=​# username/password# 数据库的用户名和密码canal.instance.dbUsername=canalUsercanal.instance.dbPassword=passwordcanal.instance.connectionCharset = UTF-8# enable druid Decrypt database passwordcanal.instance.enableDruid=false#canal.instance.pwdPublicKey=MFwwDQYJKoZIhvcNAQEBBQADSwAwSAJBALK4BUxdDltRRE5/zXpVEVPUgunvscYFtEip3pmLlhrWpacX7y7GCMo2/JM6LeHmiiNdH1FWgGCpUfircSwlWKUCAwEAAQ==​# table regexcanal.instance.filter.regex=.*\\..*# table black regexcanal.instance.filter.black.regex=mysql\\.slave_.*# table field filter(format: schema1.tableName1:field1/field2,schema2.tableName2:field1/field2)#canal.instance.filter.field=test1.t_product:id/subject/keywords,test2.t_company:id/name/contact/ch# table field black filter(format: schema1.tableName1:field1/field2,schema2.tableName2:field1/field2)#canal.instance.filter.black.field=test1.t_product:subject/product_image,test2.t_company:id/name/contact/ch​# mq configcanal.mq.topic=mysql-data-sync-topic# dynamic topic route by schema or table regex#canal.mq.dynamicTopic=mytest1.user,topic2:mytest2\\..*,.*\\..*canal.mq.partition=0# hash partition config#canal.mq.enableDynamicQueuePartition=false#canal.mq.partitionsNum=3#canal.mq.dynamicTopicPartitionNum=test.*:4,mycanal:6#canal.mq.partitionHash=test.table:id^name,.*\\..*#################################################

启动canal

 cd /usr/local/canalbin/startup.sh

 jps2269 Jps2253 CanalLauncher

异常情况：

异常情况一：Unrecognized VM option 'AggressiveOpts'

我们采用的jdk17，jdk17不再有此参数。

 Error: A fatal exception has occurred. Program will exit.Unrecognized VM option 'AggressiveOpts'

在启动脚本第84行，删除这个启动参数。