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TiCDCシンプルプロトコル



TiCDCはv8.0.0以降、シンプルプロトコルをサポートしています。このドキュメントでは、TiCDCシンプルプロトコルの使用方法とデータ形式の実装について説明します。

TiCDCシンプルプロトコルを使用する

Kafka をダウンストリームとして使用する場合は、changefeed 設定でprotocol"simple"に指定します。TiCDC は各行変更または DDL イベントをメッセージとしてエンコードし、データ変更イベントをダウンストリームに送信します。

シンプル プロトコルを使用するための設定例は次のとおりです。

sink-uri構成:

--sink-uri = "kafka://127.0.0.1:9092/topic-name?kafka-version=2.4.0"

Changefeed 構成:

[sink] protocol = "simple" # The following configuration parameters control the sending behavior of bootstrap messages. # send-bootstrap-interval-in-sec controls the time interval for sending bootstrap messages, in seconds. # The default value is 120 seconds, which means that a bootstrap message is sent every 120 seconds for each table. send-bootstrap-interval-in-sec = 120 # send-bootstrap-in-msg-count controls the message interval for sending bootstrap, in message count. # The default value is 10000, which means that a bootstrap message is sent every 10000 row changed messages for each table. send-bootstrap-in-msg-count = 10000 # Note: If you want to disable the sending of bootstrap messages, set both send-bootstrap-interval-in-sec and send-bootstrap-in-msg-count to 0. # send-bootstrap-to-all-partition controls whether to send bootstrap messages to all partitions. # The default value is true, which means that bootstrap messages are sent to all partitions of the corresponding table topic. # Setting it to false means bootstrap messages are sent to only the first partition of the corresponding table topic. send-bootstrap-to-all-partition = true [sink.kafka-config.codec-config] # encoding-format controls the encoding format of the Simple protocol messages. Currently, the Simple protocol message supports "json" and "avro" encoding formats. # The default value is "json". encoding-format = "json"

メッセージの種類

TiCDC シンプル プロトコルには、次のメッセージ タイプがあります。

DDL:

  • CREATE : テーブル作成イベント。
  • RENAME : テーブルの名前変更イベント。
  • CINDEX : インデックス作成イベント。
  • DINDEX : インデックス削除イベント。
  • ERASE : テーブル削除イベント。
  • TRUNCATE : テーブル切り捨てイベント。
  • ALTER : 列の追加、列の削除、列の種類の変更、および TiCDC でサポートされているその他のALTER TABLEステートメントを含む、テーブルの変更イベント。
  • QUERY : その他の DDL イベント。

DML:

  • INSERT : 挿入イベント。
  • UPDATE : 更新イベント。
  • DELETE : 削除イベント。

他の:

  • WATERMARK : 上流 TiDB クラスターの TSO(64 ビットタイムスタンプ)を含み、テーブルレプリケーションの進行状況を示します。ウォーターマークより前のすべてのイベントは下流に送信されています。
  • BOOTSTRAP : ダウンストリームのテーブル スキーマを構築するために使用されるテーブルのスキーマ情報が含まれます。

メッセージ形式

Simpleプロトコルでは、各メッセージには1つのイベントのみが含まれます。Simpleプロトコルは、JSON形式とAvro形式のメッセージのエンコードをサポートしています。このドキュメントでは、JSON形式を例として使用します。Avro形式のメッセージの場合、フィールドと意味はJSON形式と同じですが、エンコード形式が異なります。Avro形式の詳細については、 シンプルプロトコルAvroスキーマ参照してください。

DDL

TiCDC は、DDL イベントを次の JSON 形式でエンコードします。

{ "version":1, "type":"ALTER", "sql":"ALTER TABLE `user` ADD COLUMN `createTime` TIMESTAMP", "commitTs":447987408682614795, "buildTs":1708936343598, "tableSchema":{ "schema":"simple", "table":"user", "tableID":148, "version":447987408682614791, "columns":[ { "name":"id", "dataType":{ "mysqlType":"int", "charset":"binary", "collate":"binary", "length":11 }, "nullable":false, "default":null }, { "name":"name", "dataType":{ "mysqlType":"varchar", "charset":"utf8mb4", "collate":"utf8mb4_bin", "length":255 }, "nullable":true, "default":null }, { "name":"age", "dataType":{ "mysqlType":"int", "charset":"binary", "collate":"binary", "length":11 }, "nullable":true, "default":null }, { "name":"score", "dataType":{ "mysqlType":"float", "charset":"binary", "collate":"binary", "length":12 }, "nullable":true, "default":null }, { "name":"createTime", "dataType":{ "mysqlType":"timestamp", "charset":"binary", "collate":"binary", "length":19 }, "nullable":true, "default":null } ], "indexes":[ { "name":"primary", "unique":true, "primary":true, "nullable":false, "columns":[ "id" ] } ] }, "preTableSchema":{ "schema":"simple", "table":"user", "tableID":148, "version":447984074911121426, "columns":[ { "name":"id", "dataType":{ "mysqlType":"int", "charset":"binary", "collate":"binary", "length":11 }, "nullable":false, "default":null }, { "name":"name", "dataType":{ "mysqlType":"varchar", "charset":"utf8mb4", "collate":"utf8mb4_bin", "length":255 }, "nullable":true, "default":null }, { "name":"age", "dataType":{ "mysqlType":"int", "charset":"binary", "collate":"binary", "length":11 }, "nullable":true, "default":null }, { "name":"score", "dataType":{ "mysqlType":"float", "charset":"binary", "collate":"binary", "length":12 }, "nullable":true, "default":null } ], "indexes":[ { "name":"primary", "unique":true, "primary":true, "nullable":false, "columns":[ "id" ] } ] } }

上記の JSON データのフィールドについては、次のように説明されています。

フィールド名説明
versionnumberプロトコルのバージョン番号。現在は1です。
typestringDDL イベント タイプ ( CREATERENAMECINDEXDINDEXERASETRUNCATEALTERQUERY
sqlstringDDL ステートメント。
commitTsnumberDDL ステートメントの実行がアップストリームで完了したときのコミット タイムスタンプ。
buildTsnumberTiCDC 内でメッセージが正常にエンコードされたときの UNIX タイムスタンプ。
tableSchemaobjectテーブルの現在のスキーマ情報。詳細については、 TableSchemaの定義参照してください。
preTableSchemaobjectDDL文が実行される前のテーブルのスキーマ情報。1 CREATEのDDLイベントを除くすべてのDDLイベントにこのフィールドがあります。

DML

入れる

TiCDC はINSERTイベントを次の JSON 形式でエンコードします。

{ "version":1, "database":"simple", "table":"user", "tableID":148, "type":"INSERT", "commitTs":447984084414103554, "buildTs":1708923662983, "schemaVersion":447984074911121426, "data":{ "age":"25", "id":"1", "name":"John Doe", "score":"90.5" } }

上記の JSON データのフィールドについては、次のように説明されています。

フィールド名説明
versionnumberプロトコルのバージョン番号。現在は1です。
databasestringデータベースの名前。
tablestringテーブルの名前。
tableIDnumberテーブルの ID。
typestringDML イベント タイプINSERTUPDATEDELETEを含む)。
commitTsnumberDML ステートメントの実行がアップストリームで完了したときのコミット タイムスタンプ。
buildTsnumberTiCDC 内でメッセージが正常にエンコードされたときの UNIX タイムスタンプ。
schemaVersionnumberDML メッセージがエンコードされるときのテーブルのスキーマ バージョン番号。
dataobject挿入されたデータ。フィールド名は列名、フィールド値は列値です。

INSERTイベントにはdataフィールドが含まれ、 oldフィールドは含まれません。

アップデート

TiCDC はUPDATEイベントを次の JSON 形式でエンコードします。

{ "version":1, "database":"simple", "table":"user", "tableID":148, "type":"UPDATE", "commitTs":447984099186180098, "buildTs":1708923719184, "schemaVersion":447984074911121426, "data":{ "age":"25", "id":"1", "name":"John Doe", "score":"95" }, "old":{ "age":"25", "id":"1", "name":"John Doe", "score":"90.5" } }

上記の JSON データのフィールドについては、次のように説明されています。

フィールド名説明
versionnumberプロトコルのバージョン番号。現在は1です。
databasestringデータベースの名前。
tablestringテーブルの名前。
tableIDnumberテーブルの ID。
typestringDML イベント タイプINSERTUPDATEDELETEを含む)。
commitTsnumberDML ステートメントの実行がアップストリームで完了したときのコミット タイムスタンプ。
buildTsnumberTiCDC 内でメッセージが正常にエンコードされたときの UNIX タイムスタンプ。
schemaVersionnumberDML メッセージがエンコードされるときのテーブルのスキーマ バージョン番号。
dataobject更新後のデータ。フィールド名は列名、フィールド値は列値です。
oldobject更新前のデータ。フィールド名は列名、フィールド値は列値です。

UPDATEイベントには、それぞれ更新後のデータと更新前のデータを表すdataフィールドとoldフィールドの両方が含まれています。

DELETE

TiCDC はDELETEイベントを次の JSON 形式でエンコードします。

{ "version":1, "database":"simple", "table":"user", "tableID":148, "type":"DELETE", "commitTs":447984114259722243, "buildTs":1708923776484, "schemaVersion":447984074911121426, "old":{ "age":"25", "id":"1", "name":"John Doe", "score":"95" } }

上記の JSON データのフィールドについては、次のように説明されています。

フィールド名説明
versionnumberプロトコルのバージョン番号。現在は1です。
databasestringデータベースの名前。
tablestringテーブルの名前。
tableIDnumberテーブルの ID。
typestringDML イベント タイプINSERTUPDATEDELETEを含む)。
commitTsnumberDML ステートメントの実行がアップストリームで完了したときのコミット タイムスタンプ。
buildTsnumberTiCDC 内でメッセージが正常にエンコードされたときの UNIX タイムスタンプ。
schemaVersionnumberDML メッセージがエンコードされるときのテーブルのスキーマ バージョン番号。
oldobject削除されたデータ。フィールド名は列名、フィールド値は列値です。

DELETEイベントにはoldフィールドが含まれ、 dataフィールドは含まれません。

WATERMARK

TiCDC はWATERMARKイベントを次の JSON 形式でエンコードします。

{ "version":1, "type":"WATERMARK", "commitTs":447984124732375041, "buildTs":1708923816911 }

上記の JSON データのフィールドについては、次のように説明されています。

フィールド名説明
versionnumberプロトコルのバージョン番号。現在は1です。
typestringWATERMARKのイベントタイプ。
commitTsnumberWATERMARKのコミット タイムスタンプ。
buildTsnumberTiCDC 内でメッセージが正常にエンコードされたときの UNIX タイムスタンプ。

BOOTSTRAP

TiCDC はBOOTSTRAPイベントを次の JSON 形式でエンコードします。

{ "version":1, "type":"BOOTSTRAP", "commitTs":0, "buildTs":1708924603278, "tableSchema":{ "schema":"simple", "table":"new_user", "tableID":148, "version":447984074911121426, "columns":[ { "name":"id", "dataType":{ "mysqlType":"int", "charset":"binary", "collate":"binary", "length":11 }, "nullable":false, "default":null }, { "name":"name", "dataType":{ "mysqlType":"varchar", "charset":"utf8mb4", "collate":"utf8mb4_bin", "length":255 }, "nullable":true, "default":null }, { "name":"age", "dataType":{ "mysqlType":"int", "charset":"binary", "collate":"binary", "length":11 }, "nullable":true, "default":null }, { "name":"score", "dataType":{ "mysqlType":"float", "charset":"binary", "collate":"binary", "length":12 }, "nullable":true, "default":null } ], "indexes":[ { "name":"primary", "unique":true, "primary":true, "nullable":false, "columns":[ "id" ] } ] } }

上記の JSON データのフィールドについては、次のように説明されています。

フィールド名説明
versionnumberプロトコルのバージョン番号。現在は1です。
typestringBOOTSTRAPのイベントタイプ。
commitTsnumberBOOTSTRAPのうちのcommitTs 0です。これはTiCDCによって内部的に生成されるため、 commitTsは意味を持ちません。
buildTsnumberTiCDC 内でメッセージが正常にエンコードされたときの UNIX タイムスタンプ。
tableSchemaobjectテーブルのスキーマ情報。詳細については、 TableSchemaの定義参照してください。

メッセージ生成と送信ルール

DDL

  • 生成時間: TiCDC は、この DDL イベントの前のすべてのトランザクションが送信された後に DDL イベントを送信します。
  • 宛先: TiCDC は、対応するトピックのすべてのパーティションに DDL イベントを送信します。

DML

  • 生成時間: TiCDC はトランザクションのcommitTs順序で DML イベントを送信します。
  • 宛先: TiCDC は、ユーザーが設定したディスパッチ ルールに従って、対応するトピックの対応するパーティションに DDL イベントを送信します。

WATERMARK

  • 生成時間: TiCDC は、変更フィードのレプリケーションの進行状況を示すために、定期的にWATERMARKイベントを送信します。現在の間隔は 1 秒です。
  • 宛先: TiCDC は、対応するトピックのすべてのパーティションにWATERMARKイベントを送信します。

BOOTSTRAP

  • 生成時間:
    • 新しい変更フィードを作成した後、テーブルの最初の DML イベントが送信される前に、TiCDC はテーブル スキーマを構築するためにBOOTSTRAPイベントをダウンストリームに送信します。
    • さらに、TiCDCは、新しく参加したコンシューマーがテーブルスキーマを構築できるように、定期的にイベントをBOOTSTRAP送信します。デフォルトの送信間隔は120秒または10000メッセージごとです。送信間隔は、 sink設定でパラメータsend-bootstrap-interval-in-secsend-bootstrap-in-msg-count設定することで調整できます。
    • テーブルが30分以内に新しいDMLメッセージを受信しない場合、そのテーブルは非アクティブとみなされます。TiCDCは、新しいDMLイベントを受信するまで、そのテーブルへのBOOTSTRAPの送信を停止します。
  • 送信先: デフォルトでは、TiCDC は対応するトピックのすべてのパーティションにBOOTSTRAPイベントを送信します。シンク設定のsend-bootstrap-to-all-partition番目のパラメータを設定することで、送信戦略を調整できます。

メッセージの消費方法

TiCDC SimpleプロトコルはDMLメッセージの送信時にテーブルのスキーマ情報を含まないため、ダウンストリームはDMLメッセージを使用する前にDDLまたはBOOTSTRAPメッセージを受信し、テーブルのスキーマ情報をキャッシュする必要があります。ダウンストリームはDMLメッセージを受信すると、DMLメッセージのtable名前とschemaVersionフィールドを検索することで、キャッシュから対応するテーブルスキーマ情報を取得し、DMLメッセージを正しく使用します。

以下では、ダウンストリームがDDLまたはBOOTSTRAPメッセージに基づいてDMLメッセージをどのように処理するかについて説明します。これまでの説明から、以下の情報が判明しています。

  • 各 DML メッセージには、DML メッセージに対応するテーブルのスキーマ バージョン番号をマークするためのschemaVersionフィールドが含まれています。
  • 各 DDL メッセージには、DDL イベントの前後のテーブルのスキーマ情報をマークするためのtableSchemaフィールドとpreTableSchemaフィールドが含まれています。
  • 各 BOOTSTRAP メッセージには、BOOTSTRAP メッセージに対応するテーブルのスキーマ情報をマークするためのtableSchemaフィールドが含まれています。

消費方法を次の 2 つのシナリオで紹介します。

シナリオ1: コンシューマーが最初から消費を始める

このシナリオでは、コンシューマーはテーブルの作成から消費を開始するため、テーブルのすべてのDDLメッセージとBOOTSTRAPメッセージを受信できます。この場合、コンシューマーはDMLメッセージのtableの名前とschemaVersionフィールドを通じてテーブルのスキーマ情報を取得できます。詳細なプロセスは以下のとおりです。

TiCDC Simple Protocol consumer scene 1

シナリオ2: コンシューマーは中間層から消費を始める

新しいコンシューマーがコンシューマーグループに参加すると、途中から消費を開始する可能性があるため、テーブルの以前のDDLメッセージやBOOTSTRAPメッセージを見逃してしまう可能性があります。この場合、コンシューマーはテーブルのスキーマ情報を取得する前に、いくつかのDMLメッセージを受信する可能性があります。そのため、コンシューマーはテーブルのスキーマ情報を取得するために、DDLメッセージまたはBOOTSTRAPメッセージを受信するまで、一定時間待機する必要があります。TiCDCは定期的にBOOTSTRAPメッセージを送信するため、コンシューマーは常に一定時間内にテーブルのスキーマ情報を取得できます。詳細なプロセスは次のとおりです。

TiCDC Simple Protocol consumer scene 2

参照

TableSchemaの定義

TableSchemaは、テーブル名、テーブルID、テーブルバージョン番号、列情報、インデックス情報など、テーブルのスキーマ情報を含むJSONオブジェクトです。JSONメッセージの形式は次のとおりです。

{ "schema":"simple", "table":"user", "tableID":148, "version":447984074911121426, "columns":[ { "name":"id", "dataType":{ "mysqlType":"int", "charset":"binary", "collate":"binary", "length":11 }, "nullable":false, "default":null }, { "name":"name", "dataType":{ "mysqlType":"varchar", "charset":"utf8mb4", "collate":"utf8mb4_bin", "length":255 }, "nullable":true, "default":null }, { "name":"age", "dataType":{ "mysqlType":"int", "charset":"binary", "collate":"binary", "length":11 }, "nullable":true, "default":null }, { "name":"score", "dataType":{ "mysqlType":"float", "charset":"binary", "collate":"binary", "length":12 }, "nullable":true, "default":null } ], "indexes":[ { "name":"primary", "unique":true, "primary":true, "nullable":false, "columns":[ "id" ] } ] }

上記の JSON データの説明は次のとおりです。

フィールド名説明
schemastringデータベースの名前。
tablestringテーブルの名前。
tableIDnumberテーブルの ID。
versionnumberテーブルのスキーマ バージョン番号。
columnsArray列名、データ型、null が可能かどうか、デフォルト値などの列情報。
indexesArrayインデックス名、インデックスが一意かどうか、主キーかどうか、インデックス列などのインデックス情報。

テーブル名とスキーマ バージョン番号によって、テーブルのスキーマ情報を一意に識別できます。

注記:

TiDB の実装上の制限により、 RENAME TABLE DDL 操作を実行しても、テーブルのスキーマ バージョン番号は変更されません。

カラムの定義

カラムは、列名、データ型、null が可能かどうか、デフォルト値など、列のスキーマ情報を含む JSON オブジェクトです。

{ "name":"id", "dataType":{ "mysqlType":"int", "charset":"binary", "collate":"binary", "length":11 }, "nullable":false, "default":null }

上記の JSON データの説明は次のとおりです。

フィールド名説明
namestring列の名前。
dataTypeobjectMySQL データ型、文字セット、照合順序、フィールド長などのデータ型情報。
nullableboolean列が null にできるかどうか。
defaultstring列のデフォルト値。

インデックスの定義

インデックスは、インデックス名、インデックスが一意かどうか、主キーかどうか、インデックス列などのインデックスのスキーマ情報を含む JSON オブジェクトです。

{ "name":"primary", "unique":true, "primary":true, "nullable":false, "columns":[ "id" ] }

上記の JSON データの説明は次のとおりです。

フィールド名説明
namestringインデックスの名前。
uniquebooleanインデックスが一意であるかどうか。
primarybooleanインデックスが主キーであるかどうか。
nullablebooleanインデックスが null にできるかどうか。
columnsArrayインデックスに含まれる列名。

mysqlType 参照テーブル

以下の表は、TiCDC SimpleプロトコルのmysqlTypeのフィールドの値の範囲と、TiDB(Golang)およびAvro(Java)におけるその型を示しています。DMLメッセージを解析する必要がある場合は、使用するプロトコルと言語に応じて、この表とDMLメッセージのmysqlTypeのフィールドに従ってデータを正しく解析できます。

TiDB型(Golang)は、 TiDBおよびTiCDC(Golang)で処理された際の対応するmysqlTypeの型を表します。Avro型(Java)は、 Avro形式のメッセージにエンコードされた際の対応するmysqlTypeの型を表します。

mysqlTypeValue rangeTiDB type (Golang)Avro type (Java)
TINYINT[-128, 127]int64long
TINYINT UNSIGNED[0, 255]uint64long
SMALLINT[-32768, 32767]int64long
SMALLINT UNSIGNED[0, 65535]uint64long
MEDIUMINT[-8388608, 8388607]int64long
MEDIUMINT UNSIGNED[0, 16777215]uint64long
INT[-2147483648, 2147483647]int64long
INT UNSIGNED[0, 4294967295]uint64long
BIGINT[-9223372036854775808, 9223372036854775807]int64long
BIGINT UNSIGNED[0, 9223372036854775807]uint64long
BIGINT UNSIGNED[9223372036854775808, 18446744073709551615]uint64string
FLOAT/float32float
DOUBLE/float64double
DECIMAL/stringstring
VARCHAR/[]uint8string
CHAR/[]uint8string
VARBINARY/[]uint8bytes
BINARY/[]uint8bytes
TINYTEXT/[]uint8string
TEXT/[]uint8string
MEDIUMTEXT/[]uint8string
LONGTEXT/[]uint8string
TINYBLOB/[]uint8bytes
BLOB/[]uint8bytes
MEDIUMBLOB/[]uint8bytes
LONGBLOB/[]uint8bytes
DATE/stringstring
DATETIME/stringstring
TIMESTAMP/stringstring
TIME/stringstring
YEAR/int64long
ENUM/uint64long
SET/uint64long
BIT/uint64long
JSON/stringstring
BOOL/int64long
TiDBVectorFloat32/stringstring

Avroスキーマ定義

Simpleプロトコルは、Avro形式でのメッセージ出力をサポートしています。Avro形式の詳細については、 シンプルプロトコルAvroスキーマ参照してください。

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