flink cdc 整理

flink posgresql cdc

前置工作

1，更改配置文件postgresql.conf


# 更改wal日志方式为logical
wal_level = logical # minimal, replica, or logical

# 更改solts最大数量（默认值为10），flink-cdc默认一张表占用一个slots
max_replication_slots = 20 # max number of replication slots

# 更改wal发送最大进程数（默认值为10），这个值和上面的solts设置一样
max_wal_senders = 20 # max number of walsender processes
# 中断那些停止活动超过指定毫秒数的复制连接，可以适当设置大一点（默认60s）
wal_sender_timeout = 180s # in milliseconds; 0 disable

wal_level是必须更改的，其它参数选着性更改，如果同步表数量超过10张建议修改为合适的值

更改配置文件postgresql.conf完成，需要重启pg服务生效，所以一般是在业务低峰期更改

2，新建用户并且给用户复制流权限


-- pg新建用户
CREATE USER user WITH PASSWORD 'pwd';

-- 给用户复制流权限
ALTER ROLE user replication;

-- 给用户登录数据库权限
grant CONNECT ON DATABASE test to user;

-- 把当前库public下所有表查询权限赋给用户
GRANT SELECT ON ALL TABLES IN SCHEMA public TO user;

3，发布表


-- 设置发布为true
update pg_publication set puballtables=true where pubname is not null;
-- 把所有表进行发布
CREATE PUBLICATION dbz_publication FOR ALL TABLES;
-- 查询哪些表已经发布
select * from pg_publication_tables;

DataStream Api

1: maveny依赖引入


            org.apache.flink
            flink-scala_2.11
            1.13.2
        

        
        
            org.apache.flink
            flink-streaming-scala_2.11
            1.13.2
        

       
            com.ververica
            flink-connector-postgres-cdc
            2.0.2
        

        
            org.apache.flink
            flink-connector-kafka_2.11
            1.13.2

2.postgresqlCDC2Kafka.java代码


import com.ververica.cdc.connectors.postgres.PostgreSQLSource;
import org.apache.flink.api.common.restartstrategy.RestartStrategies;
import org.apache.flink.api.java.utils.ParameterTool;
import org.apache.flink.runtime.state.filesystem.FsStateBackend;
import org.apache.flink.streaming.api.CheckpointingMode;
import org.apache.flink.streaming.api.datastream.DataStreamSource;
import org.apache.flink.streaming.api.environment.CheckpointConfig;
import org.apache.flink.streaming.api.environment.StreamExecutionEnvironment;
import org.apache.flink.streaming.api.functions.source.SourceFunction;
import org.apache.flink.streaming.connectors.kafka.FlinkKafkaProducer;
import org.apache.flink.streaming.util.serialization.SimpleStringSchema;

import java.util.Properties;

public class postgresqlCDC2Kafka {
    public static void main(String[] args) throws Exception {

        String fileName = args[0];
        ParameterTool parameterTool = ParameterTool.fromPropertiesFile(fileName);
        StreamExecutionEnvironment env = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment();
        env.disableOperatorChaining();
        env.enableCheckpointing(5000L);
        //指定 CK 的一致性语义
        env.getCheckpointConfig().setCheckpointingMode(CheckpointingMode.EXACTLY_ONCE);
        //设置任务关闭的时候保留最后一次 CK 数据
        env.getCheckpointConfig().enableExternalizedCheckpoints(CheckpointConfig.ExternalizedCheckpointCleanup.RETAIN_ON_CANCELLATION);
        // 指定从 CK 自动重启策略
        env.setRestartStrategy(RestartStrategies.fixedDelayRestart(Integer.MAX_VALUE, 2000L));
        //设置状态后端
        env.setStateBackend(new FsStateBackend("hdfs://ip:8020/../.."));
        //设置访问 HDFS 的用户名
        System.setProperty("HADOOP_USER_NAME", "hadoop");

   
        Properties properties = new Properties();
        properties.setProperty("snapshot.mode", "initial");
        properties.setProperty("debezium.slot.name", "pg_cdc");
        properties.setProperty("debezium.slot.drop.on.stop", "true");
        properties.setProperty("include.schema.changes", "true");

        SourceFunction sourceFunction = PostgreSQLSource.builder()
                .hostname("192.168.1.xxx")
                .port(5432)
                .database("databseName") // monitor postgres database
                .schemaList("schemaName")  // monitor inventory snachema
                .tableList("schemaName.table1,scheamName.tabl2,...") // monitor products table
                .username("userName")
                .password("password")
                .decodingPluginName("pgoutput")                
                .deserializer(new CustomerDeserialization()) // converts SourceRecord to JSON String
                .debeziumProperties(properties)
                .build();

        DataStreamSource pgDataStream =
                env
                .addSource(sourceFunction)
                .setParallelism(1); // use parallelism 1 for sink to keep message ordering

        // 设置kafka配置
        Properties kafkaProps = new Properties();
        kafkaProps.setProperty("bootstrap.servers","ip1:9092");
        kafkaProps.setProperty("transaction.max.timeout.ms",90000);
//         sink到kafka
        FlinkKafkaProducer flinkKafkaProducer = new FlinkKafkaProducer<>("topicName"), new SimpleStringSchema(), kafkaProps);
        pgDataStream.addSink(flinkKafkaProducer).name("sink2Kafka");

        env.execute("pg_cdc job");

    }
}

注意：postgresql 11以上，decodingPluginName为pgoutput

flink cdc错误整理

1：mysql-cdc指定剔除不需要监听的字段信息时抛出异常：

即指定"'debezium.column.blacklist'"配置信息时抛出异常

org.apache.kafka.connect.errors.DataException: order_sales is not a valid field name
  at org.apache.kafka.connect.data.Struct.lookupField(Struct.java:254)
  at org.apache.kafka.connect.data.Struct.get(Struct.java:74)
  at com.alibaba.ververica.cdc.debezium.table.RowDataDebeziumDeserializeSchema.lambda$createRowConverter$508c5858$1(RowDataDebeziumDeserializeSchema.java:364)
  at com.alibaba.ververica.cdc.debezium.table.RowDataDebeziumDeserializeSchema.lambda$wrapIntoNullableConverter$7b91dc26$1(RowDataDebeziumDeserializeSchema.java:390)
  at com.alibaba.ververica.cdc.debezium.table.RowDataDebeziumDeserializeSchema.extractAfterRow(RowDataDebeziumDeserializeSchema.java:126)
  at com.alibaba.ververica.cdc.debezium.table.RowDataDebeziumDeserializeSchema.deserialize(RowDataDebeziumDeserializeSchema.java:101)
  at com.alibaba.ververica.cdc.debezium.internal.DebeziumChangeConsumer.handleBatch(DebeziumChangeConsumer.java:97)
  at io.debezium.embedded.ConvertingEngineBuilder.lambda$notifying$2(ConvertingEngineBuilder.java:81)
  at io.debezium.embedded.EmbeddedEngine.run(EmbeddedEngine.java:812)
  at io.debezium.embedded.ConvertingEngineBuilder$2.run(ConvertingEngineBuilder.java:170)
  at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1142)
  at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:617)
  at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)

分析：指定debezium.column.blacklist该参数的意思是指在debezium监听到事件后会把记录中的指定字段删除，然后在flink做解析转换的时候找不到字段。

2：cdc source扫描mysql表期间，进行加锁操作。


解决方案：
       给使用的mysql用户授予reload权限即可。详细见：https://github.com/ververica/flink-cdc-connectors/wiki/mysql-cdc-connector#setup-mysql-server
       使用'debezium.snapshot.locking.mode'='none'

3：同步锁表

User does not have the 'LOCK TABLES' privilege required to obtain a consistent snapshot by preventing concurrent writes to tables.

原因是连接MySQL的用户缺乏必要的CDC权限。

Flink CDC基于Debezium实现。当启动MySQL CDC源时，它将获取一个全局读取锁（FLUSH TABLES WITH READ LOCK），该锁将阻止其他数据库的写入，然后读取当前binlog位置以及数据库和表的schema，之后将释放全局读取锁。然后它扫描数据库表并从先前记录的位置读取binlog，Flink将定期执行checkpoints以记录binlog位置。如果发生故障，作业将重新启动并从checkpoint完成的binlog位置恢复，因此它保证了仅一次的语义。

解决办法：创建一个新的MySQL用户并授予其必要的权限。


mysql> CREATE USER 'user'@'localhost' IDENTIFIED BY 'password';
mysql> GRANT SELECT, RELOAD, SHOW DATABASES, REPLICATION SLAVE, REPLICATION CLIENT ON *.* TO 'user' IDENTIFIED BY 'password';
mysql> FLUSH PRIVILEGES;

4:Flink作业扫描MySQL全量数据出现fail-over

Flink 作业在扫描 MySQL 全量数据时，checkpoint 超时，出现作业 failover，如下图：

图片

原因：Flink CDC 在 scan 全表数据（我们的实收表有千万级数据）需要小时级的时间（受下游聚合反压影响），而在 scan 全表过程中是没有 offset 可以记录的（意味着没法做 checkpoint），但是 Flink 框架任何时候都会按照固定间隔时间做 checkpoint，所以此处 mysql-cdc source 做了比较取巧的方式，即在 scan 全表的过程中，会让执行中的 checkpoint 一直等待甚至超时。超时的 checkpoint 会被仍未认为是 failed checkpoint，默认配置下，这会触发 Flink 的 failover 机制，而默认的 failover 机制是不重启。所以会造成上面的现象。

解决办法：在 flink-conf.yaml 配置 failed checkpoint 容忍次数，以及失败重启策略，如下：


execution.checkpointing.interval: 10min   # checkpoint间隔时间
execution.checkpointing.tolerable-failed-checkpoints: 100  # checkpoint 失败容忍次数
restart-strategy: fixed-delay  # 重试策略
restart-strategy.fixed-delay.attempts: 2147483647   # 重试次数

5:作业在运行时 mysql cdc source 报 no viable alternative at input 'alter table std'

图片

原因：因为数据库中别的表做了字段修改，CDC source 同步到了 ALTER DDL 语句，但是解析失败抛出的异常。

解决方法：在 flink-cdc-connectors 最新版本中已经修复该问题（跳过了无法解析的 DDL）。升级 connector jar 包到最新版本 1.1.0：flink-sql-connector-mysql-cdc-1.1.0.jar，替换 flink/lib 下的旧包。

6:多个作业共用同一张 source table 时，没有修改 server id 导致读取出来的数据有丢失。

原因：MySQL binlog 数据同步的原理是，CDC source 会伪装成 MySQL 集群的一个 slave（使用指定的 server id 作为唯一 id），然后从 MySQL 拉取 binlog 数据。如果一个 MySQL 集群中有多个 slave 有同样的 id，就会导致拉取数据错乱的问题。

解决方法：默认会随机生成一个 server id，容易有碰撞的风险。所以建议使用动态参数（table hint）在 query 中覆盖 server id。如下所示：

FROM bill_info /*+ OPTIONS('server-id'='123456') */ ;

7: flinksql cdc时区差8小时的问题

在连接参数中设置 ‘server-time-zone’ = ‘Asia/Shanghai’

比如：WITH (

‘connector’ = ‘mysql-cdc’,

‘hostname’ = ‘xxx’,

‘port’ = ‘3306’,

‘username’ = ‘root’,

‘password’ = ‘root’,

‘database-name’ = ‘xxx’,

‘table-name’ = ‘xxx’,

‘server-time-zone’ = ‘Asia/Shanghai’

不设置的话可能会改变MySQL中时间字段比如datetime减8小时

在sql语句中使用LOCALTIMESTAMP或者手动给时间戳加8小时而不要用current_date等

效果如图：

图片

补充：

如果要sink到MySQL的话，在url后加&serverTimezone=Asia/Shanghai 否则时区也会对不上或者在url上添加

jdbc:mysql://${hostname}/${db_name}useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&zeroDateTimeBehavior=convertToNull&tinyInt1isBit=false&serverTimezone=Asia/Shanghai&useSSL=true&dontTrackOpenResources=true&defaultFetchSize=10000&useCursorFetch=true

8：flink cdc Encountered chage event for table xxx.xxxx whose schema isn't known to this connector

解决方案：

inconsistent.schema.handing.mode=''warn'

图片

9: Flinksql From Mysql-cdc Sink to Hbase Cause Miss Data

图片

定位：

1：改源码，增加log

2：查看写入逻辑


#open逻辑，有个定时任务刷新
if (bufferFlushIntervalMillis > 0 && bufferFlushMaxMutations != 1) {
        this.executor = Executors.newScheduledThreadPool(
          1, new ExecutorThreadFactory("hbase-upsert-sink-flusher"));
        this.scheduledFuture = this.executor.scheduleWithFixedDelay(() -> {
          if (closed) {
            return;
          }
          try {
            flush();
          } catch (Exception e) {
            // fail the sink and skip the rest of the items
            // if the failure handler decides to throw an exception
            failureThrowable.compareAndSet(null, e);
          }
        }, bufferFlushIntervalMillis, bufferFlushIntervalMillis, TimeUnit.MILLISECONDS);
      }

# invoke逻辑
if (bufferFlushMaxMutations > 0 && numPendingRequests.incrementAndGet() >= bufferFlushMaxMutations) {
      flush();
}

# snapshot逻辑,当队列中还有数据请求未刷新时才满足
while (numPendingRequests.get() != 0) {
      flush();
}

以RowKey=0为例发现操作已经被封住在Mutation中，且已经被刷新了。但在hbase中并未找到该key.猜测可能在Mutator处理乱序数据了。

图片

搜索查证资料：

https://www.jianshu.com/p/1a753ffcbe2ahttps://issues.apache.org/jira/browse/HBASE-8626?focusedCommentId=13669455&page=com.atlassian.jira.plugin.system.issuetabpanels%3Acomment-tabpanel#comment-13669455

解决方案：


1：短期方案：设置'sink.buffer-flush.max-rows'='2'暂时规避该问题，但对rs会有较大压力
2：彻底解决：基于issue改造源码

10:相关参数说明：


snapshot.mode的各种参数，以下是测试效果
properties.setProperty("snapshot.mode", "never");//Encountered change event for table sensor_offset.offset_manager whose schema isn't known to this connector
properties.setProperty("snapshot.mode", "initial");每次重启都会读全量
properties.setProperty("snapshot.mode", "initial_only");//读不到数据
properties.setProperty("snapshot.mode", "when_needed");//跟initial效果类似
properties.setProperty("snapshot.mode", "schema_only");//只会记录最新的更改，历史全量读不到
properties.setProperty("snapshot.mode", "schema_only_recovery");//Could not find existing binlog information while attempting schema only recovery snapshot

图片

flink cdc 整理

4:Flink作业扫描MySQL全量数据出现fail-over

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