TiCDC Avro プロトコル

Avro は、 Apache Avro™によって定義され、 コンフルエントなプラットフォームによってデフォルトのデータ交換形式として選択されるデータ交換形式プロトコルです。このドキュメントでは、TiDB 拡張フィールド、Avro データ形式の定義、Avro とConfluent スキーマ レジストリの間の対話など、TiCDC での Avro データ形式の実装について説明します。

アブロを使用する

Message Queue (MQ) をダウンストリーム シンクとして使用する場合、 sink-uriで Avro を指定できます。 TiCDC は、TiDB DML イベントをキャプチャし、これらのイベントから Avro メッセージを作成し、メッセージをダウンストリームに送信します。 Avro はスキーマの変更を検出すると、最新のスキーマをスキーマ レジストリに登録します。

以下は、Avro を使用した構成例です。

cdc cli changefeed create --server=http://127.0.0.1:8300 --changefeed-id="kafka-avro" --sink-uri="kafka://127.0.0.1:9092/topic-name?protocol=avro" --schema-registry=http://127.0.0.1:8081 --config changefeed_config.toml
[sink] dispatchers = [ {matcher = ['*.*'], topic = "tidb_{schema}_{table}"}, ]

--schema-registryは、 httpsプロトコルとusername:password認証をサポートします (例: --schema-registry=https://username:password@schema-registry-uri.com )。ユーザー名とパスワードは URL エンコードする必要があります。

TiDB 拡張フィールド

デフォルトでは、Avro は DML イベント内の変更された行のデータのみを収集し、データ変更のタイプや TiDB 固有の CommitTS (トランザクションの一意の識別子) は収集しません。この問題に対処するために、TiCDC は、Avro プロトコル メッセージに次の 3 つの TiDB 拡張フィールドを導入しました。 sink-urienable-tidb-extensiontrue (デフォルトではfalse ) に設定されている場合、TiCDC はメッセージ生成中にこれらの 3 つのフィールドを Avro メッセージに追加します。

  • _tidb_op : DML タイプ。 「c」は挿入を示し、「u」は更新を示します。
  • _tidb_commit_ts : トランザクションの一意の識別子。
  • _tidb_commit_physical_time : トランザクション識別子の物理タイムスタンプ。

以下に設定例を示します。

cdc cli changefeed create --server=http://127.0.0.1:8300 --changefeed-id="kafka-avro-enable-extension" --sink-uri="kafka://127.0.0.1:9092/topic-name?protocol=avro&enable-tidb-extension=true" --schema-registry=http://127.0.0.1:8081 --config changefeed_config.toml
[sink] dispatchers = [ {matcher = ['*.*'], topic = "tidb_{schema}_{table}"}, ]

データ形式の定義

TiCDC は DML イベントを Kafka イベントに変換し、イベントのキーと値は Avro プロトコルに従ってエンコードされます。

キーデータ形式

{ "name":"{{TableName}}", "namespace":"{{Namespace}}", "type":"record", "fields":[ {{ColumnValueBlock}}, {{ColumnValueBlock}}, ] }
  • {{TableName}}イベントが発生したテーブルの名前を示します。
  • {{Namespace}}は Avro の名前空間です。
  • {{ColumnValueBlock}}データの各列の形式を定義します。

キーのfieldsには、主キー列または一意のインデックス列のみが含まれます。

値のデータ形式

{ "name":"{{TableName}}", "namespace":"{{Namespace}}", "type":"record", "fields":[ {{ColumnValueBlock}}, {{ColumnValueBlock}}, ] }

デフォルトでは、Value のデータ形式は Key のデータ形式と同じです。ただし、値のfieldsには主キー列だけでなくすべての列が含まれます。

enable-tidb-extensionを有効にすると、値のデータ形式は次のようになります。

{ "name":"{{TableName}}", "namespace":"{{Namespace}}", "type":"record", "fields":[ {{ColumnValueBlock}}, {{ColumnValueBlock}}, { "name":"_tidb_op", "type":"string" }, { "name":"_tidb_commit_ts", "type":"long" }, { "name":"_tidb_commit_physical_time", "type":"long" } ] }

enable-tidb-extensionを無効にした値のデータ形式と比較すると、 _tidb_op_tidb_commit_ts 、および_tidb_commit_physical_timeの 3 つの新しいフィールドが追加されています。

カラムのデータ形式

カラムデータは、キー/値データ形式の{{ColumnValueBlock}}です。 TiCDC は、SQL タイプに基づいてカラムデータ形式を生成します。基本的なカラムデータ形式は次のとおりです。

{ "name":"{{ColumnName}}", "type":{ "connect.parameters":{ "tidb_type":"{{TIDB_TYPE}}" }, "type":"{{AVRO_TYPE}}" } }

1 つの列が NULL になる可能性がある場合、カラムのデータ形式は次のようになります。

{ "default":null, "name":"{{ColumnName}}", "type":[ "null", { "connect.parameters":{ "tidb_type":"{{TIDB_TYPE}}" }, "type":"{{AVRO_TYPE}}" } ] }
  • {{ColumnName}}列名を示します。
  • {{TIDB_TYPE}} TiDB のタイプを示します。これは SQL タイプと 1 対 1 のマッピングではありません。
  • {{AVRO_TYPE}} アブロ仕様のタイプを示します。
SQLの種類TIDB_TYPEAVRO_TYPE説明
ブールINT整数
タイイントINT整数署名されていない場合、TIDB_TYPE は INT UNSIGNED になります。
スモールントINT整数署名されていない場合、TIDB_TYPE は INT UNSIGNED になります。
ミディアムミントINT整数署名されていない場合、TIDB_TYPE は INT UNSIGNED になります。
INTINT整数署名されていない場合、TIDB_TYPE は INT UNSIGNED で、AVRO_TYPE はlongになります。
BIGINTBIGINT長さ署名されていない場合、TIDB_TYPE は BIGINT UNSIGNED になります。 avro-bigint-unsigned-handling-modeが文字列の場合、AVRO_TYPE は文字列です。
タイニーブロブBLOBバイト
  • BLOBBLOBバイト
  • ミディアムブロブBLOBバイト
  • ロングブロブBLOBバイト
  • バイナリBLOBバイト
  • ヴァービナリーBLOBバイト
  • 小さなテキストTEXT
  • TEXTTEXT
  • メディアテキストTEXT
  • 長文TEXT
  • チャーTEXT
  • VARCHARTEXT
  • 浮く浮くダブル
  • ダブルダブルダブル
  • 日付日付
  • 日付時刻日付時刻
  • タイムスタンプタイムスタンプ
  • 時間時間
  • 整数
  • 少し少しバイト
  • JSONJSON
  • ENUMENUM
  • セットセット
  • 10進数10進数バイトavro-decimal-handling-modeが文字列の場合、AVRO_TYPE は文字列です。

    Avro プロトコルでは、他の 2 つのsink-uriパラメーター ( avro-decimal-handling-modeavro-bigint-unsigned-handling-modeもカラムデータ形式に影響を与える可能性があります。

    • avro-decimal-handling-mode 、Avro が次のような 10 進フィールドを処理する方法を制御します。

      • string: Avro は 10 進フィールドを文字列として処理します。
      • 正確: Avro は 10 進フィールドをバイトとして処理します。
    • avro-bigint-unsigned-handling-mode 、Avro が次のような BIGINT UNSIGNED フィールドを処理する方法を制御します。

      • string: Avro は、BIGINT UNSIGNED フィールドを文字列として処理します。
      • long: Avro は、BIGINT UNSIGNED フィールドを 64 ビットの符号付き整数として処理します。値が9223372036854775807より大きい場合、オーバーフローが発生します。

    以下に設定例を示します。

    cdc cli changefeed create --server=http://127.0.0.1:8300 --changefeed-id="kafka-avro-string-option" --sink-uri="kafka://127.0.0.1:9092/topic-name?protocol=avro&avro-decimal-handling-mode=string&avro-bigint-unsigned-handling-mode=string" --schema-registry=http://127.0.0.1:8081 --config changefeed_config.toml
    [sink] dispatchers = [ {matcher = ['*.*'], topic = "tidb_{schema}_{table}"}, ]

    ほとんどの SQL タイプは、基本のカラムデータ形式にマップされます。他の一部の SQL タイプは、基本データ形式を拡張して、より多くの情報を提供します。

    ビット(64)

    { "name":"{{ColumnName}}", "type":{ "connect.parameters":{ "tidb_type":"BIT", "length":"64" }, "type":"bytes" } }

    ENUM/SET(a,b,c)

    { "name":"{{ColumnName}}", "type":{ "connect.parameters":{ "tidb_type":"ENUM/SET", "allowed":"a,b,c" }, "type":"string" } }

    DECIMAL(10, 4)

    { "name":"{{ColumnName}}", "type":{ "connect.parameters":{ "tidb_type":"DECIMAL", }, "logicalType":"decimal", "precision":10, "scale":4, "type":"bytes" } }

    DDL イベントとスキーマの変更

    Avro はダウンストリームで DDL イベントを生成しません。 DML イベントが発生するたびにスキーマが変更されるかどうかをチェックします。スキーマが変更された場合、Avro は新しいスキーマを生成し、スキーマ レジストリに登録します。スキーマの変更が互換性チェックに合格しない場合、登録は失敗します。 TiCDC はスキーマの互換性の問題を解決しません。

    スキーマの変更が互換性チェックに合格し、新しいバージョンが登録された場合でも、データのプロデューサーとコンシューマーは、システムが正常に動作するようにアップグレードを実行する必要があることに注意してください。

    Confluent Schema Registry のデフォルトの互換性ポリシーがBACKWARDであると仮定し、空でない列をソース テーブルに追加します。この状況では、Avro は新しいスキーマを生成しますが、互換性の問題によりスキーマ レジストリへの登録に失敗します。このとき、チェンジフィードはエラー状態になります。

    スキーマの詳細については、 スキーマレジストリ関連ドキュメントを参照してください。

    トピック配信

    スキーマ レジストリは、TopicNameStrategy、RecordNameStrategy、および TopicRecordNameStrategy の 3 つの件名名戦略をサポートします。現在、TiCDC Avro は TopicNameStrategy のみをサポートしています。これは、Kafka トピックが 1 つのデータ形式でのみデータを受信できることを意味します。したがって、TiCDC Avro では、複数のテーブルを同じトピックにマッピングすることを禁止しています。変更フィードを作成するとき、トピック ルールに設定された配布ルールに{schema}{table}プレースホルダーが含まれていない場合、エラーが報告されます。

    互換性

    TiCDC クラスターを v7.0.0 にアップグレードするときに、Avro を使用してレプリケートされたテーブルにFLOATデータ型が含まれている場合、変更フィードがスキーマを正常に更新できるように、アップグレードする前に Confluent Schema Registry の互換性ポリシーを手動でNoneに調整する必要があります。そうしないと、アップグレード後に変更フィードがスキーマを更新できなくなり、エラー状態になります。詳細については、 #8490を参照してください。

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