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从PostgreSQL CDC源表读取数据写入到DWS

更新时间:2024-12-27 GMT+08:00
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须知:

本指导仅适用于Flink 1.12版本。

场景描述

CDC是变更数据捕获(Change Data Capture)技术的缩写,它可以将源数据库的增量变动记录,同步到一个或多个数据目的中。CDC在数据同步过程中,还可以对数据进行一定的处理,例如分组(GROUP BY)、多表的关联(JOIN)等。

本示例通过创建PostgreSQL CDC源表来监控Postgres的数据变化,并将变化的数据信息插入到DWS数据库中。

前提条件

  1. 已创建RDS Postgres实例。本示例创建的RDS Postgres数据库版本选择为:11。

    具体步骤可参考:RDS PostgreSQL快速入门

    说明:

    创建的RDS Postgres数据库版本不能低于11。

  2. 已创建DWS实例。

    具体创建DWS集群的操作可以参考创建DWS集群

整体作业开发流程

整体作业开发流程参考图1
图1 作业开发流程

步骤1:创建队列:创建DLI作业运行的队列。

步骤2:创建RDS Postgres数据库:创建RDS Postgres的数据库和表。

步骤3:创建DWS数据库和表:创建用于接收数据的DWS数据库和表。

步骤4:创建增强型跨源连接:DLI上创建连接RDS和DWS的跨源连接,打通网络。

步骤5:运行作业:DLI上创建和运行Flink OpenSource作业。

步骤6:发送数据和查询结果:RDS Postgres的表上插入数据,在DWS上查看运行结果。

步骤1:创建队列

  1. 登录DLI管理控制台,在左侧导航栏单击“资源管理 > 队列管理”,可进入队列管理页面。
  2. 在队列管理界面,单击界面右上角的“购买队列”。
  3. 在“购买队列”界面,填写具体的队列配置参数,具体参数填写参考如下。
    • 计费模式:选择“包年/包月”或“按需计费”。本示例选择“按需计费”。
    • 区域和项目:保持默认值即可。
    • 名称:填写具体的队列名称。
      说明:

      新建的队列名称,名称只能包含数字、英文字母和下划线,但不能是纯数字,且不能以下划线开头。长度限制:1~128个字符。

      队列名称不区分大小写,系统会自动转换为小写。

    • 类型:队列类型选择“通用队列”。“按需计费”时需要勾选“专属资源模式”
    • AZ策略、CPU架构、规格:保持默认即可。
    • 企业项目:当前选择为“default”。
    • 高级选项:选择“自定义”。
    • 网段:配置队列网段。例如,当前配置为10.0.0.0/16。
      注意:

      队列的网段不能和DMS Kafka、RDS MySQL实例的子网网段有重合,否则后续创建跨源连接会失败。

    • 其他参数根据需要选择和配置。
  4. 参数配置完成后,单击“立即购买”,确认配置信息无误后,单击“提交”完成队列创建。

步骤2:创建RDS Postgres数据库

  1. 登录RDS管理控制台,在“实例管理”界面,选择已创建的RDS Postgres实例,选择操作列的“更多 > 登录”,进入数据管理服务实例登录界面。
  2. 输入实例登录的用户名和密码。单击“登录”,即可进入RDS Postgres数据库并进行管理。
  3. 新建数据库实例testrdsdb。
  4. 在testrdsdb数据库下,新建名称为test的Schema。
  5. 单击“SQL操作 > SQL查询 ”,进入SQL查询页面创建RDS Postgres表。
    create table test.cdc_order(
      order_id VARCHAR,
      order_channel VARCHAR,
      order_time VARCHAR,
      pay_amount FLOAT8,
      real_pay FLOAT8,
      pay_time VARCHAR,
      user_id VARCHAR,
      user_name VARCHAR,
      area_id VARCHAR,
      primary key(order_id));
    在Postgre中执行下列SQL语句。
    ALTER TABLE test.cdc_order REPLICA IDENTITY FULL;

步骤3:创建DWS数据库和表

  1. 连接已创建的DWS集群。

    请参考使用gsql命令行客户端连接DWS集群

  2. 执行以下命令连接DWS集群的默认数据库“gaussdb”:
    gsql -d gaussdb -h DWS集群连接地址 -U dbadmin -p 8000 -W password -r
    • gaussdb:DWS集群默认数据库。
    • DWS集群连接地址:请参见获取集群连接地址进行获取。如果通过公网地址连接,请指定为集群“公网访问地址”或“公网访问域名”,如果通过内网地址连接,请指定为集群“内网访问地址”或“内网访问域名”。如果通过弹性负载均衡连接,请指定为“弹性负载均衡地址”。
    • dbadmin:创建集群时设置的默认管理员用户名。
    • -W:默认管理员用户的密码。
  3. 在命令行窗口输入以下命令创建数据库“testdwsdb”。
    CREATE DATABASE testdwsdb;
  4. 执行以下命令,退出gaussdb数据库,连接新创建的数据库“testdwsdb”。
    \q
    gsql -d testdwsdb -h DWS集群连接地址 -U dbadmin -p 8000 -W password -r
  5. 执行以下命令创建表。
    create schema test;
    set current_schema= test;
    drop table if exists dws_order;
    CREATE TABLE dws_order
    (
      order_id VARCHAR,
      order_channel VARCHAR,
      order_time VARCHAR,
      pay_amount FLOAT8,
      real_pay FLOAT8,
      pay_time VARCHAR,
      user_id VARCHAR,
      user_name VARCHAR,
      area_id VARCHAR
    );

步骤4:创建增强型跨源连接

  • 创建DLI连接RDS的增强型跨源连接
    1. 在RDS管理控制台,选择“实例管理”,单击对应的RDS实例名称,进入到RDS的基本信息页面。
    2. 在“基本信息”的“连接信息”中获取该实例的“内网地址”、“数据库端口”、“虚拟私有云”和“子网”信息,方便后续操作步骤使用。
    3. 单击“连接信息”中的安全组名称,在“入方向规则”中添加放通队列网段的规则。例如,本示例队列网段为“10.0.0.0/16”,则规则添加为:优先级选择:1,策略选择:允许,协议选择:TCP,端口值不填,类型:IPv4,源地址为:10.0.0.0/16,单击“确定”完成安全组规则添加。
    4. 登录DLI管理控制台,在左侧导航栏单击“跨源管理”,在跨源管理界面,单击“增强型跨源”,单击“创建”。
    5. 在增强型跨源创建界面,配置具体的跨源连接参数。具体参考如下。
      • 连接名称:设置具体的增强型跨源名称。本示例输入为:dli_rds。
      • 弹性资源池:选择步骤1:创建队列中已经创建的队列。
      • 虚拟私有云:选择RDS的虚拟私有云。
      • 子网:选择RDS的子网。
      • 其他参数可以根据需要选择配置。

      参数配置完成后,单击“确定”完成增强型跨源配置。单击创建的跨源连接名称,查看跨源连接的连接状态,等待连接状态为:“已激活”后可以进行后续步骤。

    6. 单击“资源管理 > 队列管理 ”,选择操作的队列,本示例为步骤1:创建队列中创建的队列,在操作列,单击“更多 > 测试地址连通性”。
    7. 在“测试连通性”界面,根据2中获取的RDS连接信息,地址栏输入“RDS内网地址:RDS数据库端口”,单击“测试”测试DLI到RDS网络是否可达。
  • 创建DLI连接DWS的增强型跨源连接
    1. 在DWS管理控制台,选择“集群管理”,单击已创建的DWS集群名称,进入到DWS的基本信息页面。
    2. 在“基本信息”的“数据库属性”中获取该实例的“内网IP”、“端口”,“基本信息”页面的“网络”中获取“虚拟私有云”和“子网”信息,方便后续操作步骤使用。
    3. 单击“连接信息”中的安全组名称,在“入方向规则”中添加放通队列网段的规则。例如,本示例队列网段为“10.0.0.0/16”,则规则添加为:优先级选择:1,策略选择:允许,协议选择:TCP,端口值不填,类型:IPv4,源地址为:10.0.0.0/16,单击“确定”完成安全组规则添加。
    4. RDS和DWS实例属于同一VPC和子网下?
      1. 是,执行7。RDS和DWS实例在同一VPC和子网,不用再重复创建增强型跨源连接。
      2. 否,执行5。RDS和DWS实例分别在两个VPC和子网下,则要分别创建增强型跨源连接打通网络。
    5. 登录DLI管理控制台,在左侧导航栏单击“跨源管理”,在跨源管理界面,单击“增强型跨源”,单击“创建”。
    6. 在增强型跨源创建界面,配置具体的跨源连接参数。具体参考如下。
      • 连接名称:设置具体的增强型跨源名称。本示例输入为:dli_dws。
      • 弹性资源池:选择步骤1:创建队列中已经创建的队列。
      • 虚拟私有云:选择DWS的虚拟私有云。
      • 子网:选择DWS的子网。
      • 其他参数可以根据需要选择配置。

      参数配置完成后,单击“确定”完成增强型跨源配置。单击创建的跨源连接名称,查看跨源连接的连接状态,等待连接状态为:“已激活”后可以进行后续步骤。

    7. 单击“资源管理 > 队列管理”,选择操作的队列,本示例为步骤1:创建队列中创建的队列,在操作列,单击“更多 > 测试地址连通性”。
    8. 在“测试连通性”界面,根据2中获取的DWS连接信息,地址栏输入“DWS内网IP:DWS端口”,单击“测试”测试DLI到DWS网络是否可达。

步骤5:运行作业

  1. 在DLI管理控制台,单击“作业管理 > Flink作业”,在Flink作业管理界面,单击“创建作业”。
  2. 在创建队列界面,类型选择“Flink OpenSource SQL”,名称填写为:FlinkCDCPostgreDWS。单击“确定”,跳转到Flink作业编辑界面。
  3. 在Flink OpenSource SQL作业编辑界面,配置如下参数,其他参数默认即可。
    • 所属队列:选择步骤1:创建队列中创建的队列。
    • Flink版本:选择1.12。
    • 保存作业日志:勾选。
    • OBS桶:选择保存作业日志的OBS桶,根据提示进行OBS桶权限授权。
    • 开启Checkpoint:勾选。
    • Flink作业编辑框中输入具体的作业SQL,本示例作业参考如下。SQL中加粗的参数需要根据实际情况修改。
      说明:

      本示例使用的Flink版本为1.12,故Flink OpenSource SQL语法也是1.12。本示例数据源是Kafka,写入结果数据到Elasticsearch。

      请参考Flink OpenSource SQL 1.12创建Postgres CDC源表Flink OpenSource SQL 1.12创建DWS结果表

      表1 作业运行参数说明

      参数

      参数说明

      所属队列

      默认选择“共享队列”,可以按需选择自定义的CCE独享队列,并配置以下参数。

      “UDF Jar”:用户自定义UDF文件,在选择UDF Jar之前需要将对应的jar包上传至OBS桶中,并在数据管理>程序包管理中创建程序包,具体操作请参考创建程序包

      用户可以在SQL中调用插入Jar包中的自定义函数。

      说明:

      当子用户在创建作业时,子用户只能选择已经被分配的队列。

      当所选择队列的剩余容量不能满足作业需求时,系统会自动扩容,将按照增加的容量计费。当队列空闲时,系统也会自动缩容。

      Flink版本

      具体参数说明如下:

      CU数量

      CU数量为DLI的计算单元数量和管理单元数量总和,CU也是DLI的计费单位,1CU=1核4G。

      当前配置的CU数量为运行作业时所需的CU数,不能超过其绑定队列的CU数量。

      管理单元

      管理单元CU数量。

      并行数

      并行数是指同时运行Flink OpenSource SQL作业的最大任务数。

      说明:

      最大并行数不能大于计算单元(CU数量-管理单元)的4倍。

      TaskManager配置

      用于设置TaskManager资源参数。

      勾选后需配置下列参数:

      • “单TM所占CU数”:每个TaskManager占用的资源数量。
      • “单TM Slot”:每个TaskManager包含的Slot数量。

      OBS桶

      选择OBS桶用于保存用户作业日志信息、checkpoint等信息。如果选择的OBS桶是未授权状态,需要单击“OBS授权”

      保存作业日志

      设置是否将作业运行时的日志信息保存到OBS。日志信息的保存路径为:“桶名/jobs/logs/作业id开头的目录”。

      注意:

      该参数建议勾选,否则作业运行完成后不会生成运行日志,后续如果作业运行异常则无法获取运行日志进行定位。

      勾选后需配置下列参数:

      “OBS桶”:选择OBS桶用于保存用户作业日志信息。如果选择的OBS桶是未授权状态,需要单击“OBS授权”
      说明:

      如果同时勾选了“开启Checkpoint”“保存作业日志”,OBS授权一次即可。

      作业异常告警

      设置是否将作业异常告警信息,如作业出现运行异常或者欠费情况,以SMN的方式通知用户。

      勾选后需配置下列参数:

      “SMN主题”

      选择一个自定义的SMN主题。如何自定义SMN主题,请参见《消息通知服务用户指南》“创建主题”章节。

      开启Checkpoint

      设置是否开启作业快照,开启后可基于Checkpoint(一致性检查点)恢复作业。

      勾选后需配置下列参数:
      • “Checkpoint间隔”:Checkpoint的时间间隔,单位为秒,输入范围 1~999999,默认值为30s。
      • “Checkpoint模式”:支持如下两种模式:
        • At least once:事件至少被处理一次。
        • Exactly once:事件仅被处理一次。
      • “OBS桶”:选择OBS桶用于保存用户Checkpoint。如果选择的OBS桶是未授权状态,需要单击“OBS授权”
        Checkpoint保存路径为:“桶名/jobs/checkpoint/作业id开头的目录”。
        说明:

        如果同时勾选了“开启Checkpoint”“保存作业日志”,OBS授权一次即可。

      异常自动重启

      设置是否启动异常自动重启功能,当作业异常时将自动重启并恢复作业。

      勾选后需配置下列参数:

      • “异常重试最大次数”:配置异常重试最大次数。单位为“次/小时”。
        • 无限:无限次重试。
        • 有限:自定义重试次数。
      • “从Checkpoint恢复”:需要同时勾选“开启Checkpoint”才可配置该参数。

      空闲状态保留时长

      用于清除GroupBy或Window经过最大保留时间后仍未更新的中间状态,默认设置为1小时。

      脏数据策略

      选择处理脏数据的策略。支持如下三种策略:“忽略”“抛出异常”“保存”

      “脏数据策略”选择“保存”时,配置“脏数据转储地址”。单击地址框选择保存脏数据的OBS路径。

      create table PostgreCdcSource(
        order_id string,
        order_channel string,
        order_time string,
        pay_amount double,
        real_pay double,
        pay_time string,
        user_id string,
        user_name string,
        area_id STRING,
        primary key (order_id) not enforced
      ) with (
        'connector' = 'postgres-cdc',
        'hostname' = '192.168.15.153',--IP替换为RDS Postgres的实例IP
        'port' = '5432',--端口替换为RDS Postgres的实例端口
        'pwd_auth_name'= 'xxxxx', --DLI侧创建的Password类型的跨源认证名称。使用跨源认证则无需在作业中配置账号和密码。
        'database-name' = 'testrdsdb',--RDS Postgres实例的数据库名
        'schema-name' = 'test',--RDS Postgres数据库下的schema
        'table-name' = 'cdc_order'--RDS Postgres数据库下的表名
      );
      
      create table dwsSink(
        order_id string,
        order_channel string,
        order_time string,
        pay_amount double,
        real_pay double,
        pay_time string,
        user_id string,
        user_name string,
        area_id STRING,  
        primary key(order_id) not enforced
      ) with (
        'connector' = 'gaussdb',
        'driver' = 'com.huawei.gauss200.jdbc.Driver',
        'url' = 'jdbc:gaussdb://192.168.168.16:8000/testdwsdb', ---192.168.168.16:8000替换为DWS的内网IP和端口,testdwsdb为创建的DWS数据库名
        'table-name' = 'test\".\"dws_order', ---test为创建的DWS表的schema,dws_order为对应的DWS表名
        'username' = 'xxxxx',--替换为DWS实例的用户名
        'password' = 'xxxxx',--替换为DWS实例的用户密码  
        'write.mode' = 'insert'
      );
      
      insert into dwsSink select * from PostgreCdcSource where pay_amount > 100;
      
  4. 单击“语义校验”确保SQL语义校验成功。单击“保存”,保存作业。单击“启动”,启动作业,确认作业参数信息,单击“立即启动”开始执行作业。等待作业运行状态变为“运行中”。

步骤6:发送数据和查询结果

  1. 登录RDS管理控制台,在“实例管理”界面,选择已创建的RDS Postgres实例,选择操作列的“更多 > 登录”,进入数据管理服务实例登录界面。
  2. 输入实例登录的用户名和密码。单击“登录”,即可进入RDS Postgres数据库并进行管理。
  3. 在已创建的数据库的操作列,单击“SQL查询”,输入以下创建表语句,插入测试数据。
    insert into test.cdc_order values
    ('202103241000000001','webShop','2021-03-24 10:00:00','50.00','100.00','2021-03-24 10:02:03','0001','Alice','330106'),
    ('202103251606060001','appShop','2021-03-24 12:06:06','200.00','180.00','2021-03-24 16:10:06','0002','Jason','330106'),
    ('202103261000000001','webShop','2021-03-24 14:03:00','300.00','100.00','2021-03-24 10:02:03','0003','Lily','330106'),
    ('202103271606060001','appShop','2021-03-24 16:36:06','99.00','150.00','2021-03-24 16:10:06','0001','Henry','330106');
  4. 连接已创建的DWS集群。

    请参考使用gsql命令行客户端连接DWS集群

  5. 执行以下命令连接DWS集群的默认数据库“testdwsdb”:
    gsql -d testdwsdb -h DWS集群连接地址 -U dbadmin -p 8000 -W password -r
  6. 执行以下语句,查询DWS的表数据。
    select * from test.dws_order;
    查询结果参考如下:
    order_channel              order_channel     order_time             pay_amount  real_pay  pay_time              user_id  user_name  area_id
    202103251606060001         appShop         2021-03-24 12:06:06       200.0      180.0   2021-03-24 16:10:06      0002      Jason     330106
    202103261000000001         webShop         2021-03-24 14:03:00       300.0      100.0   2021-03-24 10:02:03      0003      Lily      330106
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