引言

當(dāng)今時(shí)代，數(shù)據(jù)是企業(yè)運(yùn)營(yíng)的核心。隨著業(yè)務(wù)的擴(kuò)張和用戶規(guī)模的增加，確保不同部分之間的數(shù)據(jù)一致性、實(shí)時(shí)性和可靠性變得尤為關(guān)鍵。本文將探討幾種常見的數(shù)據(jù)同步方案，涵蓋了數(shù)據(jù)庫(kù)主從同步、數(shù)據(jù)遷移同步和數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步。通過深入了解各種方案的特點(diǎn)、優(yōu)勢(shì)和局限性，我們可以更好地選擇和定制適合特定業(yè)務(wù)場(chǎng)景的數(shù)據(jù)同步策略，為構(gòu)建高效、穩(wěn)定、可擴(kuò)展的系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。

方案一、數(shù)據(jù)庫(kù)主從復(fù)制

數(shù)據(jù)庫(kù)主從復(fù)制是一種常見的數(shù)據(jù)同步方案，其中主數(shù)據(jù)庫(kù)將其變更操作傳播到一個(gè)或多個(gè)從數(shù)據(jù)庫(kù)。

MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)主從復(fù)制的配置步驟：

確保主從數(shù)據(jù)庫(kù)版本一致：確保主數(shù)據(jù)庫(kù)和從數(shù)據(jù)庫(kù)使用相同的MySQL版本，以避免兼容性問題。配置主數(shù)據(jù)庫(kù)：在主數(shù)據(jù)庫(kù)上進(jìn)行配置，打開MySQL配置文件（通常是my.cnf或my.ini），參數(shù)設(shè)置：

#設(shè)置主服務(wù)器的唯一標(biāo)識(shí)
server-id = 1
#啟用二進(jìn)制日志，記錄主數(shù)據(jù)庫(kù)上的所有更改
log_bin = /var/log/mysql/mysql-bin.log
#指定要復(fù)制的數(shù)據(jù)庫(kù)
binlog_do_db = your_database_name

創(chuàng)建復(fù)制用戶： 在主數(shù)據(jù)庫(kù)上創(chuàng)建一個(gè)用于復(fù)制的用戶，確保該用戶具有適當(dāng)?shù)臋?quán)限：

#replication_user和replication_password替換成自己的用戶名和密碼
#創(chuàng)建用于復(fù)制的用戶
create user 'replication_user'@'%' identified by 'replication_password';
#復(fù)制授權(quán)
grant replication slave on *.* to 'replication_user'@'%';
#刷新權(quán)更改應(yīng)用
flush privileges;

獲取主數(shù)據(jù)庫(kù)的二進(jìn)制日志位置： 在主數(shù)據(jù)庫(kù)上執(zhí)行以下命令，記錄輸出的File和Position，配置從數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)用到：

SHOW MASTER STATUS;
  
mysql> show master status;
+------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
| File             | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB | Executed_Gtid_Set |
+------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
| mysql-bin.000001 |     6470 | your_name    |                  |                   |
+------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
1 row in set (0.00 sec)

配置從數(shù)據(jù)庫(kù)：在從數(shù)據(jù)庫(kù)上進(jìn)行配置，打開MySQL配置文件，參數(shù)設(shè)置：

server-id = 2

保存配置并重啟從數(shù)據(jù)庫(kù)。

連接從數(shù)據(jù)庫(kù)到主數(shù)據(jù)庫(kù)： 在從數(shù)據(jù)庫(kù)上執(zhí)行以下命令，替換master_host、master_user、master_password、master_log_file和master_log_pos為主數(shù)據(jù)庫(kù)的信息：

#配置從數(shù)據(jù)庫(kù)連接到主數(shù)據(jù)庫(kù)
change master to
master_host = 'master_host',
master_user = 'replication_user',
master_password = 'replication_password',

#從SHOW MASTER STATUS;中獲取的File值。
master_log_file = 'master_log_file',
#從SHOW MASTER STATUS;中獲取的Position值
master_log_pos = master_log_pos;

啟動(dòng)從數(shù)據(jù)庫(kù)的復(fù)制進(jìn)程：

START SLAVE;

驗(yàn)證復(fù)制狀態(tài)： 在主數(shù)據(jù)庫(kù)上進(jìn)行一些數(shù)據(jù)更改，并在從數(shù)據(jù)庫(kù)上執(zhí)行以下命令：

SHOW SLAVE STATUS\G

總之，數(shù)據(jù)庫(kù)主從復(fù)制方案，適用于讀多寫少的場(chǎng)景，讀請(qǐng)求可以分擔(dān)到從數(shù)據(jù)庫(kù)，減輕主數(shù)據(jù)庫(kù)負(fù)載。優(yōu)勢(shì)： 提高讀取性能，分擔(dān)主數(shù)據(jù)庫(kù)負(fù)載，提供容災(zāi)和備份機(jī)制。局限性： 存在復(fù)制延遲，可能導(dǎo)致從數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)不一致；主庫(kù)單點(diǎn)故障可能影響整個(gè)系統(tǒng)；不適用于寫入密集型應(yīng)用。

方案二、ETL工具數(shù)據(jù)遷移

ETL（Extract, Transform, Load）工具廣泛用于不同數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)遷移、整合和同步，特別是在大規(guī)模數(shù)據(jù)遷移、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)建設(shè)、數(shù)據(jù)清洗和轉(zhuǎn)換等方面。常見的ETL工具有：

名稱主要特點(diǎn)適用場(chǎng)景Apache NiFi提供直觀的可視化界面，支持實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流，強(qiáng)調(diào)易用性和可管理性適用于構(gòu)建實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流程，易用界面，強(qiáng)大的管理功能Talend Open Studio強(qiáng)大的圖形化界面和豐富的連接器，支持多種數(shù)據(jù)源和目標(biāo)，復(fù)雜的轉(zhuǎn)換和清洗功能適用于復(fù)雜數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，多源多目標(biāo)數(shù)據(jù)同步，大規(guī)模數(shù)據(jù)遷移Apache Camel基于企業(yè)集成模式，支持多種協(xié)議和數(shù)據(jù)格式適用于構(gòu)建靈活的數(shù)據(jù)集成解決方案，企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)集成和消息路由Kettle (Pentaho)提供圖形界面，支持強(qiáng)大的數(shù)據(jù)操作和轉(zhuǎn)換功能，整合Pentaho平臺(tái)的其他組件適用于全面數(shù)據(jù)整合，業(yè)務(wù)智能和數(shù)據(jù)分析

選擇建議：

如果注重實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流程和易用性，Apache NiFi 是一個(gè)好的選擇。對(duì)于復(fù)雜數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和大規(guī)模遷移，Talend Open Studio 提供了豐富的功能和廣泛的連接器。如果已經(jīng)使用 Apache Camel 的其他組件，或需要高度靈活性和可定制性，可以考慮使用 Apache Camel。對(duì)于全面數(shù)據(jù)整合和業(yè)務(wù)智能，Pentaho Data Integration 可能是一個(gè)全面的解決方案。

具體使用依賴于企業(yè)的具體需求、技術(shù)棧和團(tuán)隊(duì)的技能水平。

這里我們以Apache NiFi為例簡(jiǎn)單探究其使用，說明數(shù)據(jù)遷移的過程即可。

官網(wǎng)地址：https://nifi.apache.org/

下載地址：https://archive.apache.org/dist/nifi/

安裝和部署讀者自行查閱。這里根據(jù)ETL功能說明下主要執(zhí)行流程。

單機(jī)架構(gòu)：

Web Server Web服務(wù)器的作用是托管NiFi的基于HTTP的命令和控制API。

Flow Controller 流程控制器是整個(gè)操作的核心。它為擴(kuò)展提供線程運(yùn)行，并管理擴(kuò)展何時(shí)接收到執(zhí)行資源的調(diào)度。

Extensions 有各種類型的NiFi擴(kuò)展，這些在其他文檔中有描述。這里的關(guān)鍵點(diǎn)是擴(kuò)展在JVM中運(yùn)行和執(zhí)行。

FlowFile Repository FlowFile存儲(chǔ)庫(kù)是NiFi用于跟蹤當(dāng)前在流中活動(dòng)的給定FlowFile狀態(tài)的地方。存儲(chǔ)庫(kù)的實(shí)現(xiàn)是可插拔的。

Content Repository 內(nèi)容存儲(chǔ)庫(kù)是給定FlowFile的實(shí)際內(nèi)容字節(jié)所在的地方。

Provenance Repository Provenance存儲(chǔ)庫(kù)是存儲(chǔ)所有Provenance事件數(shù)據(jù)的地方。

工具定位及使用流程：

這邊就以從mysql查詢數(shù)據(jù)在寫入到mysql為例做一個(gè)簡(jiǎn)單流程進(jìn)行演示：

詳細(xì)步驟可參考（文章出處）：https://blog.csdn.net/be_racle/article/details/134223354

感興趣的可以深究，這里只想說明：對(duì)大數(shù)據(jù)量處理，包括數(shù)據(jù)提取，數(shù)據(jù)加載，增量數(shù)據(jù)同步，可以借助這些工具，ETL工具提供了一些可視化的組件+配置具體的鏈接類型。可以省去很多人工的成本，也間接的保證了數(shù)據(jù)一致性的問題。是很好的數(shù)據(jù)處理工具。但是因?yàn)橐胄碌慕M件，在多數(shù)據(jù)源的情況下，不可避免的帶來系統(tǒng)的復(fù)雜性。

方案三、觸發(fā)器增量數(shù)據(jù)同步

如上，比如：例子中的觸發(fā)器是在tb_order表中插入新數(shù)據(jù)時(shí)觸發(fā)的，將新數(shù)據(jù)同步到tb_order_his表中（讀者可以根據(jù)需要調(diào)整觸發(fā)器的觸發(fā)時(shí)機(jī)和邏輯）

現(xiàn)狀：tb_order 共有3條記錄

tb_order_his 0條記錄

觸發(fā)器邏輯腳本：

# 創(chuàng)建觸發(fā)器
DELIMITER //
CREATE TRIGGER sync_order_to_history
AFTER INSERT ON tb_order
FOR EACH ROW
BEGIN
    INSERT INTO tb_order_his (
        order_id, customer_id, order_date, product_id, quantity, 
        total_price, status, shipping_address, payment_method, 
        coupon_code, create_time, update_time
    )
    VALUES (
        NEW.order_id, NEW.customer_id, NEW.order_date, NEW.product_id, NEW.quantity, 
        NEW.total_price, NEW.status, NEW.shipping_address, NEW.payment_method, 
        NEW.coupon_code, NEW.create_time, NEW.update_time
    );
END;
//
DELIMITER ;

這個(gè)觸發(fā)器是在tb_order表發(fā)生插入操作之后觸發(fā)的，會(huì)將新插入的數(shù)據(jù)復(fù)制到tb_order_his表中。請(qǐng)注意，我假設(shè) tb_order_his 表的結(jié)構(gòu)和 tb_order 表相同。

測(cè)試觸發(fā)器的工作：

# 向tb_order插入數(shù)據(jù)
INSERT INTO tb_order VALUES (4, 4, '2024-01-15 12:00:00', 104, 4, 150.25, '待支付', '567 Elm St, County', 'Credit Card', 'DISCOUNT_15', '2024-01-15 12:00:00', '2024-01-15 12:00:00');
# 查詢tb_order_his，確保數(shù)據(jù)同步成功
SELECT * FROM tb_order_his;

查看結(jié)果：同步成功：

tb_order

tb_order_his

觸發(fā)器同步的優(yōu)點(diǎn)：

實(shí)時(shí)性： 觸發(fā)器可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)同步，當(dāng)觸發(fā)事件發(fā)生時(shí)，同步操作會(huì)立即執(zhí)行，確保目標(biāo)表中的數(shù)據(jù)與源表保持同步。

簡(jiǎn)化操作： 觸發(fā)器能夠在數(shù)據(jù)庫(kù)層面自動(dòng)執(zhí)行同步操作，無需在應(yīng)用程序中編寫額外的同步邏輯，簡(jiǎn)化了開發(fā)和維護(hù)工作。確保源表和目標(biāo)表之間的數(shù)據(jù)一致性。

觸發(fā)器同步的缺點(diǎn)：

性能影響： 觸發(fā)器的執(zhí)行會(huì)引入額外的性能開銷，特別是在大規(guī)模數(shù)據(jù)操作時(shí)。頻繁觸發(fā)的觸發(fā)器可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫(kù)性能下降。

復(fù)雜性： 當(dāng)觸發(fā)器邏輯復(fù)雜或有多個(gè)觸發(fā)器時(shí)，可能難以追蹤和調(diào)試觸發(fā)器的行為，特別是在維護(hù)時(shí)。

并發(fā)控制： 在高并發(fā)環(huán)境中，觸發(fā)器可能引發(fā)并發(fā)控制的問題，需要謹(jǐn)慎處理以確保數(shù)據(jù)一致性。

方案四、手工腳本同步（樸實(shí)無華）

這種就是常見的SQL腳本，常用于數(shù)據(jù)割接，錯(cuò)誤數(shù)據(jù)修改，包括配置數(shù)據(jù)，業(yè)務(wù)字段，運(yùn)維手工調(diào)整異常數(shù)據(jù)等。比較簡(jiǎn)單，只是為了文章結(jié)構(gòu)完整說明一下。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子吧:

# insert into tb_target select * from tb_sourceINSERT INTO tb_order_his (    order_id, customer_id, order_date, product_id, quantity,    total_price, status, shipping_address, payment_method,    coupon_code, create_time, update_time)SELECT    order_id, customer_id, order_date, product_id, quantity,    total_price, status, shipping_address, payment_method,    coupon_code, create_time, update_timeFROM tb_order;

比較簡(jiǎn)單，沒什么好總結(jié)的。

方案五、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)同步方案（使用消息隊(duì)列）

這種方案主要是：將 MySQL 數(shù)據(jù)變更事件捕獲并通過消息隊(duì)列傳遞給下游數(shù)據(jù)源。比如：從Mysql同步數(shù)據(jù)到ClickHouse，一種常見的方法是使用Debezium作為MySQL CDC（Change Data Capture）工具，結(jié)合Kafka作為消息隊(duì)列。大致的步驟：

配置 MySQL 數(shù)據(jù)庫(kù)連接信息：

# MySQL 連接配置
database.hostname=mysql-host
database.port=3306
database.user=mysql-user
database.password=mysql-password
# Debezium 配置
connector.class=io.debezium.connector.mysql.MySqlConnector
tasks.max=1
database.server.id=1
database.server.name=my-app-connector
database.whitelist=mydatabase

啟動(dòng) Debezium 連接器：

通過命令行或配置文件啟動(dòng) Debezium 連接器，例如：

debezium-connector-mysql my-connector.properties

創(chuàng)建 Kafka-topic：

Debezium將變更事件發(fā)送到 Kafka 主題，確保 Kafka 主題已經(jīng)創(chuàng)建：

kafka-topics.sh --create --bootstrap-server localhost:9092 --replication-factor 1 --partitions 1 --topic my-topic

Java 偽代碼示例 - 消費(fèi) Kafka 主題并將數(shù)據(jù)寫入 ClickHouse：

import org.apache.kafka.clients.consumer.Consumer;
import org.apache.kafka.clients.consumer.ConsumerConfig;
import org.apache.kafka.clients.consumer.ConsumerRecords;
import org.apache.kafka.clients.consumer.KafkaConsumer;
import org.apache.kafka.common.serialization.StringDeserializer;
import java.time.Duration;
import java.util.Collections;
import java.util.Properties;
public class ClickHouseDataConsumer {
    private static final String KAFKA_BOOTSTRAP_SERVERS = "localhost:9092";
    private static final String KAFKA_TOPIC = "my-topic";
    private static final String CLICKHOUSE_URL = "clickhouse-url";
    private static final String CLICKHOUSE_USER = "clickhouse-user";
    private static final String CLICKHOUSE_PASSWORD = "clickhouse-password";
    public static void main(String[] args) {
        Properties properties = new Properties();
        properties.put(ConsumerConfig.BOOTSTRAP_SERVERS_CONFIG, KAFKA_BOOTSTRAP_SERVERS);
        properties.put(ConsumerConfig.GROUP_ID_CONFIG, "clickhouse-consumer-group");
        properties.put(ConsumerConfig.KEY_DESERIALIZER_CLASS_CONFIG, StringDeserializer.class.getName());
        properties.put(ConsumerConfig.VALUE_DESERIALIZER_CLASS_CONFIG, StringDeserializer.class.getName());
        try (Consumer<String, String> consumer = new KafkaConsumer<>(properties)) {
            consumer.subscribe(Collections.singletonList(KAFKA_TOPIC));
            while (true) {
                ConsumerRecords<String, String> records = consumer.poll(Duration.ofMillis(100));
                records.forEach(record -> processKafkaMessage(record.value()));
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    private static void processKafkaMessage(String message) {
        // 解析 Kafka 消息，獲取變更數(shù)據(jù)
        // 將數(shù)據(jù)寫入 ClickHouse
        writeToClickHouse(message);
    }
    private static void writeToClickHouse(String message) {
        // 實(shí)現(xiàn)將數(shù)據(jù)寫入 ClickHouse 的邏輯
    }
}

使用 Kafka 實(shí)時(shí)同步 MySQL 具有一些優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn)：

優(yōu)勢(shì)：

實(shí)時(shí)性高： Kafka 是一個(gè)高吞吐、低延遲的消息隊(duì)列系統(tǒng)，能夠提供近實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)同步，使得應(yīng)用能夠快速獲取最新的數(shù)據(jù)變更。

消息持久化： Kafka 具有消息持久化的特性，能夠保證即使消費(fèi)者離線一段時(shí)間，仍然可以獲取之前未處理的消息，確保數(shù)據(jù)不丟失。

缺點(diǎn)：

一致性保證： Kafka 保證了分區(qū)內(nèi)的消息順序性，但在整個(gè)集群范圍內(nèi)的消息順序性較難保證。在某些場(chǎng)景下，可能需要額外的手段來保證全局的一致性。

對(duì)于小規(guī)模的應(yīng)用，引入 Kafka 可能顯得過于笨重，使用輕量級(jí)的解決方案可能更為合適。

總結(jié)

到此這篇關(guān)于數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)同步常用的5種實(shí)施方案的文章就介紹到這了,更多相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)同步方案內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

最新評(píng)論