迁移使用 GH-ost/PT-osc 的源数据库

在生产业务中执行 DDL 时，产生的锁表操作会一定程度阻塞数据库的读取或者写入。为了把对读写的影响降到最低，用户往往会选择 online DDL 工具执行 DDL。常见的 Online DDL 工具有 gh-ost 和 pt-osc。

在使用 DM 完成 MySQL 到 TiDB 的数据迁移时，可以开启online-ddl配置，实现 DM 工具与 gh-ost 或 pt-osc 的协同。关于如何开启 online-ddl配置及开启该配置后的工作流程，请参考 上游使用 pt-osc/gh-ost 工具的持续同步场景。本文仅介绍 DM 与 online DDL 工具协作的细节。

DM 与 online DDL 工具协作细节

DM 与 online DDL工具 gh-ost 和 pt-osc 在实现 online-schema-change 过程中的协作细节如下。

online-schema-change: gh-ost

gh-ost 在实现 online-schema-change 的过程会产生 3 种 table：

  • gho：用于应用 DDL，待 gho 表中数据迁移到与 origin table 一致后，通过 rename 的方式替换 origin table。
  • ghc：用于存放 online-schema-change 相关的信息。
  • del：对 origin table 执行 rename 操作而生成。

DM 在迁移过程中会把上述 table 分成 3 类：

  • ghostTable : _*_gho
  • trashTable : _*_ghc、_*_del
  • realTable : 执行 online-ddl 的 origin table

gh-ost 涉及的主要 SQL 以及 DM 的处理：

  1. 创建 _ghc 表：

    1.  Create /* gh-ost */ table `test`.`_test4_ghc` (
    2.                          id bigint auto_increment,
    3.                          last_update timestamp not null DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP,
    4.                          hint varchar(64) charset ascii not null,
    5.                          value varchar(4096) charset ascii not null,
    6.                          primary key(id),
    7.                          unique key hint_uidx(hint)
    8.                  ) auto_increment=256 ;

    DM：不执行 _test4_ghc 的创建操作。

  2. 创建 _gho 表：

    1.  Create /* gh-ost */ table `test`.`_test4_gho` like `test`.`test4` ;

    DM：不执行 _test4_gho 的创建操作，根据 ghost_schema、ghost_table 以及 dm_worker 的 server_id，删除下游 dm_meta.{task_name}_onlineddl 的记录，清理内存中的相关信息。

    1.  DELETE FROM dm_meta.{task_name}_onlineddl WHERE id = {server_id} and ghost_schema = {ghost_schema} and ghost_table = {ghost_table};

  3. 在 _gho 表应用需要执行的 DDL：

    1.  Alter /* gh-ost */ table `test`.`_test4_gho` add column cl1 varchar(20) not null ;

    DM：不执行 _test4_gho 的 DDL 操作，而是把该 DDL 记录到 dm_meta.{task_name}_onlineddl 以及内存中。

    1.  REPLACE INTO dm_meta.{task_name}_onlineddl (id, ghost_schema , ghost_table , ddls) VALUES (......);

  4. 往 _ghc 表写入数据，以及往 _gho 表同步 origin table 的数据：

    1.  INSERT /* gh-ost */ INTO `test`.`_test4_ghc` VALUES (......);
    3.  INSERT /* gh-ost `test`.`test4` */ ignore INTO `test`.`_test4_gho` (`id`, `date`, `account_id`, `conversion_price`, `ocpc_matched_conversions`, `ad_cost`, `cl2`)
    4.    (SELECT `id`, `date`, `account_id`, `conversion_price`, `ocpc_matched_conversions`, `ad_cost`, `cl2` FROM `test`.`test4` FORCE INDEX (`PRIMARY`)
    5.      WHERE (((`id` > _binary'1') OR ((`id` = _binary'1'))) AND ((`id` < _binary'2') OR ((`id` = _binary'2')))) lock IN share mode
    6.    )   ;

    DM：只要不是 realtable 的 DML 全部不执行。

  5. 数据同步完成后 origin table 与 _gho 一起改名，完成 online DDL 操作：

    1.  Rename /* gh-ost */ table `test`.`test4` to `test`.`_test4_del`, `test`.`_test4_gho` to `test`.`test4`;

    DM 执行以下两个操作:

    • 把 rename 语句拆分成两个 SQL：

      1.   rename test.test4 to test._test4_del;
      2.   rename test._test4_gho to test.test4;

    • 不执行 rename to _test4_del。当要执行 rename ghost_table to origin table 的时候，并不执行 rename 语句，而是把步骤 3 记录在内存中的 DDL 读取出来，然后把 ghost_table、ghost_schema 替换为 origin_table 以及对应的 schema，再执行替换后的 DDL。

      1.   alter table test._test4_gho add column cl1 varchar(20) not null;
      2.   --替换为
      3.   alter table test.test4 add column cl1 varchar(20) not null;

注意：

具体 gh-ost 的 SQL 会根据工具执行时所带的参数而变化。本文只列出主要的 SQL，具体可以参考 gh-ost 官方文档。

online-schema-change: pt

pt-osc 在实现 online-schema-change 的过程会产生 2 种 table：

  • new：用于应用 DDL，待表中数据同步到与 origin table 一致后，再通过 rename 的方式替换 origin table。
  • old：对 origin table 执行 rename 操作后生成。
  • 3 种 trigger：pt_osc_*_ins、pt_osc_*_upd、pt_osc_*_del，用于在 pt_osc 过程中，同步 origin table 新产生的数据到 new。

DM 在迁移过程中会把上述 table 分成 3 类：

  • ghostTable : _*_new
  • trashTable : _*_old
  • realTable : 执行的 online-ddl 的 origin table

pt-osc 主要涉及的 SQL 以及 DM 的处理：

  1. 创建 _new 表：

    1.  CREATE TABLE `test`.`_test4_new` (id int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
    2.  date date DEFAULT NULL, account_id bigint(20) DEFAULT NULL, conversion_price decimal(20,3) DEFAULT NULL,  ocpc_matched_conversions bigint(20) DEFAULT NULL, ad_cost decimal(20,3) DEFAULT NULL,cl2 varchar(20) COLLATE utf8mb4_bin NOT NULL,cl1 varchar(20) COLLATE utf8mb4_bin NOT NULL,PRIMARY KEY (id) ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=3 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_bin ;

    DM: 不执行 _test4_new 的创建操作。根据 ghost_schema、ghost_table 以及 dm_worker 的 server_id，删除下游 dm_meta.{task_name}_onlineddl 的记录，清理内存中的相关信息。

    1.  DELETE FROM dm_meta.{task_name}_onlineddl WHERE id = {server_id} and ghost_schema = {ghost_schema} and ghost_table = {ghost_table};

  2. 在 _new 表上执行 DDL：

    1.  ALTER TABLE `test`.`_test4_new` add column c3 int;

    DM: 不执行 _test4_new 的 DDL 操作，而是把该 DDL 记录到 dm_meta.{task_name}_onlineddl 以及内存中。

    1.  REPLACE INTO dm_meta.{task_name}_onlineddl (id, ghost_schema , ghost_table , ddls) VALUES (......);

  3. 创建用于同步数据的 3 个 Trigger：

    1.  CREATE TRIGGER `pt_osc_test_test4_del` AFTER DELETE ON `test`.`test4` ...... ;
    2.  CREATE TRIGGER `pt_osc_test_test4_upd` AFTER UPDATE ON `test`.`test4` ...... ;
    3.  CREATE TRIGGER `pt_osc_test_test4_ins` AFTER INSERT ON `test`.`test4` ...... ;

    DM: 不执行 TiDB 不支持的相关 Trigger 操作。

  4. 往 _new 表同步 origin table 的数据：

    1.  INSERT LOW_PRIORITY IGNORE INTO `test`.`_test4_new` (`id`, `date`, `account_id`, `conversion_price`, `ocpc_matched_conversions`, `ad_cost`, `cl2`, `cl1`) SELECT `id`, `date`, `account_id`, `conversion_price`, `ocpc_matched_conversions`, `ad_cost`, `cl2`, `cl1` FROM `test`.`test4` LOCK IN SHARE MODE /*pt-online-schema-change 3227 copy table*/

    DM: 只要不是 realTable 的 DML 全部不执行。

  5. 数据同步完成后 origin table 与 _new 一起改名，完成 online DDL 操作：

    1.  RENAME TABLE `test`.`test4` TO `test`.`_test4_old`, `test`.`_test4_new` TO `test`.`test4`

    DM 执行以下两个操作:

    • 把 rename 语句拆分成两个 SQL。

      1.  rename test.test4 to test._test4_old;
      2.  rename test._test4_new to test.test4;

    • 不执行 rename to _test4_old。当要执行 rename ghost_table to origin table 的时候，并不执行 rename，而是把步骤 2 记录在内存中的 DDL 读取出来，然后把 ghost_table、ghost_schema 替换为 origin_table 以及对应的 schema，再执行替换后的 DDL。

      1.   ALTER TABLE `test`.`_test4_new` add column c3 int;
      2.   --替换为
      3.   ALTER TABLE `test`.`test4` add column c3 int;

  6. 删除 _old 表以及 online DDL 的 3 个 Trigger：

    1.  DROP TABLE IF EXISTS `test`.`_test4_old`;
    2.  DROP TRIGGER IF EXISTS `pt_osc_test_test4_del` AFTER DELETE ON `test`.`test4` ...... ;
    3.  DROP TRIGGER IF EXISTS `pt_osc_test_test4_upd` AFTER UPDATE ON `test`.`test4` ...... ;
    4.  DROP TRIGGER IF EXISTS `pt_osc_test_test4_ins` AFTER INSERT ON `test`.`test4` ...... ;

    DM: 不执行 _test4_old 以及 Trigger 的删除操作。

注意：

具体 pt-osc 的 SQL 会根据工具执行时所带的参数而变化。本文只列出主要的 SQL ，具体可以参考 pt-osc 官方文档。

其他 Online Schema Change 工具

在某些场景下，你可能需要变更 online schema change 工具的默认行为，自定义 ghost table 和 trash table 的名称；或者期望使用 gh-ost 和 pt-osc 之外的工具（原理和变更流程仍然保持一致）。此时则需要自行编写正则表达式以匹配ghost table 和 trash table。

自 v2.0.7 起，DM 实验性支持修改过的 online schema change 工具。在 DM 任务配置中设置 online-ddl=true 后，配合 shadow-table-rules 和 trash-table-rules 即可支持通过正则表达式来匹配修改过的临时表。

假设自定义 pt-osc 的 ghost table 规则为 _{origin_table}_pcnew，trash table 规则为 _{origin_table}_pcold，那么自定义规则需配置如下：

  1. online-ddl: true
  2. shadow-table-rules: ["^_(.+)_(?:pcnew)$"]
  3. trash-table-rules: ["^_(.+)_(?:pcold)$"]