An Overview of PostgreSQL & MySQL Cross Replication

Posted 2022-09-14 yzs的专栏

本博客的目的在于简述mysql和PostgreSQL之间如何跨数据库进行复制。涉及跨数据库复制的databases一般被称作异构databases。这是将数据从一种RDBMS server复制到另一种server的一种很好的方法。

PostgreSQL和MySQL都是传统的RDBMS数据库，但是他们也提供了NoSQL的能力。本文主要从RDBMS的角度讨论PostgreSQL和MySQL之间的复制问题。不对复制内部机制做详细介绍，只对一些基本元素、如何配置、有点、限制以及一些使用案例进行阐述。

通常情况下，两个种类相同的主备之间使用binary模式或者query模式进行复制。复制的目的在于，在备上能够得到主的实时备份数据，从而形成一个active-passive模式（因为复制只配置单向复制）。当然，也可以配置成向同步，构建active-active模式。

可以在两个不同数据库server之间配置上面的两种模式，其中一个数据库server可以配置从另外一个完全不同的数据库server上接收副本数据并维护副本数据的实时快照。MySQL和PostgreSQL通过原生机制或者第三方插件（包括binlog方法、磁盘块方法、基于语句和行的方法）完成上面提到的模式。

由于MySQL和PostgreSQL使用不同的复制协议，所以他们之间不能互相交互。为了达到通信流的目的，可以使用一个开源软件pg_chameleon。

pg_chameleon背景

pg_chameleon是由python3开发的MySQL to PG的复制工具。该插件也会使用一个mysql-replication的开源库，该库也是由Python3开发。从MySQL表中拉取行镜像并存储成JSONB形式，然后同步到PG数据库。PG数据库通过pl/pgsql进行解析并回放。

pg_chameleon特性

1、同一个集群中多个MySQL schema可以复制到一个PG database，形成many-to-one复制模式。

2、源和目的schema名可以不一样

3、复制数据可以从mysql级联副本中拉取。

4、会排除复制失败的表及复制过程中产生错误的表。

5、每个复制功能通过守护进程进行管理

6、配置参数和配置文件以yaml结构进行控制。

Demo

Host	Vm1	Vm2
操作系统	Centos linux release 7.6 x86_64	Centos linux release 7.5 x86_64
数据库版本	MySQL5.7.26	PostgreSQL10.5
数据库端口号	3306	5433
IP地址	192.168.56.102	192.168.56.106

 

首先需要安装Python，他在创建虚拟环境以及激活的时候会用到。

$> wget https://www.python.org/ftp/python/3.6.8/Python-3.6.8.tar.xz
$> tar -xJf Python-3.6.8.tar.xz
$> cd Python-3.6.8
$> ./configure --enable-optimizations
$> make altinstall

安装成功后需要创建并激活虚拟环境。另外需要将pip模块升级到最新版本。pg_chameleon最新版本是2.0.10，为了不引入新的bug，建议先使用2.0.9版本。

$> python3.6 -m venv venv
$> source venv/bin/activate
(venv) $> pip install pip --upgrade
(venv) $> pip install pg_chameleon==2.0.9

下一步需要通过set_configuration_files配置启用pg_chameleon，并创建默认路径以及配置文件：

(venv) $> chameleon set_configuration_files
creating directory /root/.pg_chameleon
creating directory /root/.pg_chameleon/configuration/
creating directory /root/.pg_chameleon/logs/
creating directory /root/.pg_chameleon/pid/
copying configuration  example in /root/.pg_chameleon/configuration//config-example.yml

此时，创建一个config-example.yml文件作为默认的配置文件。一个简单的配置例子如下所示：

$> cat default.yml
---
#global settings
pid_dir: ~/.pg_chameleon/pid/
log_dir: ~/.pg_chameleon/logs/
log_dest: file
log_level: info
log_days_keep: 10
rollbar_key: 
rollbar_env: 

# type_override allows the user to override the default type conversion into a different one.
type_override:
  "tinyint(1)":
    override_to: boolean
    override_tables:
      - "*"

#postgres  destination connection
pg_conn:
  host: "192.168.56.106"
  port: "5433"
  user: "usr_replica"
  password: "pass123"
  database: "db_replica"
  charset: "utf8"


sources:
  mysql:
    db_conn:
      host: "192.168.56.102"
      port: "3306"
      user: "usr_replica"
      password: "pass123"
      charset: utf8
      connect_timeout: 10
    schema_mappings:
      world_x: pgworld_x
    limit_tables:
#      - delphis_mediterranea.foo
    skip_tables:
#      - delphis_mediterranea.bar
    grant_select_to:
      - usr_readonly
    lock_timeout: "120s"
    my_server_id: 100
    replica_batch_size: 10000
    replay_max_rows: 10000
    batch_retention: 1 day
    copy_max_memory: "300M"
    copy_mode: file
    out_dir: /tmp
    sleep_loop: 1
    on_error_replay: continue
    on_error_read: continue
    auto_maintenance: "disabled"
    gtid_enable: No
    type: mysql
    skip_events:
      insert:
        - delphis_mediterranea.foo #skips inserts on the table delphis_mediterranea.foo
      delete:
        - delphis_mediterranea #skips deletes on schema delphis_mediterranea
      update:

本文使用的配置文件是pg_chameleon提供的样例文件改造过的，以适应源和目标环境。下面是配置文件改造的摘要。

默认情况下.yml文件有“global settings”段，用以控制详细信息比如锁文件位置、日志位置、日志保留期等。接着是“type override”段，这部分是在复制期间重写类型的集合。默认情况下使用样本类型重写规则，即将tinyint(1)转换成布尔值。然后是“pg_conn”，是目标数据库连接的详细信息。最后一部分是源数据库信息，控制源数据库的连接、源和目标直接的schema映射、需要跳过不复制的表、时间超时、内存等配置。注意，“sources”表示可以有多个源。

本文使用的demo中有一个“world_x”database，包括4个表，MySQL社区提供了下载位置：​​https://dev.mysql.com/doc/index-other.html。​​

在MySQL和PostgreSQL中都需要创建一个专用用户“usr_replica”，用以复制。在MySQL中该用户需要赋予额外的权限用以访问需要复制表：

mysql> CREATE USER usr_replica ;
mysql> SET PASSWORD FOR usr_replica=pass123;
mysql> GRANT ALL ON world_x.* TO usr_replica;
mysql> GRANT RELOAD ON *.* to usr_replica;
mysql> GRANT REPLICATION CLIENT ON *.* to usr_replica;
mysql> GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* to usr_replica;
mysql> FLUSH PRIVILEGES;

PostgreSQL段创建一个“db_replica”database用以接收MySQL数据。PG中的“usr_replica”用户自动配置成两个schemas（pgworld_x和sch_chameleon）的拥有者。这两个schema包含实际复制表和catalog表。通过create_replica_schema参数自动配置：

postgres=# CREATE USER usr_replica WITH PASSWORD pass123;
CREATE ROLE
postgres=# CREATE DATABASE db_replica WITH OWNER usr_replica;
CREATE DATABASE

MySQL配置如下，需重启服务才能生效：

$> vi /etc/my.cnf
binlog_format= ROW
binlog_row_image=FULL
log-bin = mysql-bin
server-id = 1

此时需要测试下连接是否正常，保证执行pg_chameleon命令时不出问题：

PostgreSQL端：

$> mysql -u usr_replica -Apadmin123 -h 192.168.56.102 -D world_x

MySQL端：

psql -p 5433 -U usr_replica -h 192.168.56.106 db_replica

下面pg_chameleon的3个命令时搭建环境时执行，添加源并初始化一个备。“create_replica_schema”创建默认的schema（sch_chameleon）以及复制的schema（pgworld_x）。“add_source”通过读取配置文件信息添加source database，本文中是“mysql”。“init_replica”基于配置文件进行初始化。

$> chameleon create_replica_schema --debug
$> chameleon add_source --config default --source mysql --debug
$> chameleon init_replica --config default --source mysql --debug

上面的三个命令执行成功后，会分别输出明显的执行成功信息。任何错误和语法错误都会清晰的输出。

最后一步是通过“start_replica”启动复制：

$> chameleon start_replica --config default --source mysql
output: Starting the replica process for source mysql

通过show_status显示复制状态：

$> chameleon show_status --source mysql 
OUTPUT:
  Source id  Source name    Type    Status    Consistent    Read lag    Last read    Replay lag    Last replay

-----------  -------------  ------  --------  ------------  ----------  -----------  ------------  -------------

          1  mysql          mysql   running   No            N/A                      N/A


== Schema mappings ==
Origin schema    Destination schema
---------------  --------------------
world_x          pgworld_x

== Replica status ==
---------------------  ---
Tables not replicated  0
Tables replicated      4
All tables             4
Last maintenance       N/A
Next maintenance       N/A
Replayed rows
Replayed DDL
Skipped rows
---------------------  ---
$> chameleon show_errors --config default
output: There are no errors in the log

通过ps命令查看守护进程：

$>  ps -ef|grep chameleon
root       763     1  0 19:20 ?        00:00:00 /u01/media/mysql_samp_dbs/world_x-db/venv/bin/python3.6 /u01/media/mysq l_samp_dbs/world_x-db/venv/bin/chameleon start_replica --config default --source mysql
root       764   763  0 19:20 ?        00:00:01 /u01/media/mysql_samp_dbs/world_x-db/venv/bin/python3.6 /u01/media/mysq l_samp_dbs/world_x-db/venv/bin/chameleon start_replica --config default --source mysql
root       765   763  0 19:20 ?        00:00:00 /u01/media/mysql_samp_dbs/world_x-db/venv/bin/python3.6 /u01/media/mysq l_samp_dbs/world_x-db/venv/bin/chameleon start_replica --config default --source mysql

直到“real-time 回放”搭建复制才能完成。涉及创建表、向MySQL数据库中插入数据；PG的sync_tables命令更新守护进程并将表记录复制到PG：

mysql> create table t1 (n1 int primary key, n2 varchar(10));
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
mysql> insert into t1 values (1,one);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> insert into t1 values (2,two);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

$> chameleon sync_tables --tables world_x.t1 --config default --source mysql
Sync tables process for source mysql started.

测试确认复制正常：

$> psql -p 5433 -U usr_replica -d db_replica -c "select * from pgworld_x.t1";
 n1 |  n2
----+-------
  1 | one
  2 | two

如果是一个迁移需求，执行下面命令标记迁移结束。在所有需要复制的表复制完成后执行这些命令：

$> chameleon stop_replica --config default --source mysql
$> chameleon detach_replica --config default --source mysql --debug

下面的命令可选：

$> chameleon drop_source --config default --source mysql --debug
$> chameleon drop_replica_schema --config default --source mysql --debug

Pros of Using pg_chameleon

安装并配置比较简单

错误日志易看懂

无需更改任何配置，初始化完成后可以添加额外的复制表

可配置成多源复制

可以指定不复制哪些表

Cons of Using pg_chameleon

仅支持MySQL5.5及其以上的版本到Pg9.5及其以上之间进行复制

每个复制表需要有主键或唯一键

只能MySQL到PG

总结

pg_chameleon工具提供从MySQL向PG迁移的方法。然而只能单向复制。这个缺点可以使用另外一个工具SymmetricDS来弥补。文档：https://pgchameleon.org/documents/；命令行说明：https://pgchameleon.org/documents/usage.html#command-line-reference

原文

​​https://severalnines.com/blog/overview-postgresql-mysql-cross-replication​​