教你一招，安全的从 MySQL 切换到 TiDB

背景

原应用系统是跑在单机 MySQL 上，随着业务量的慢慢递增，单机 MySQL 渐渐支撑不住了，故需要迁移到 TiDB 上，这时候就有一些问题出现了。首先，希望在切换数据库的时候，业务侧不希望停机很久，其次，希望能在 TiDB 发生无法及时处理的故障的时候，迅速切换回 MySQL。基于这两点要求，想到了一个好法子，能够安全快速的从 TiDB 切换到 MySQL，同时能够切换回原 MySQL。

方案介绍

这个方案主要分为两个部分：

• MySQL 同步数据到 TiDB，全量+增量数据的同步，数据追平后，应用切换到 TiDB；
• 切换到 TiDB 之后，开启数据反向同步，从 TiDB 侧同步增量数据到 MySQL，保证原 MySQL 数据与 TiDB 一致；

MySQL 到 TiDB 全量 + 增量数据迁移

这一部分，选择的工具主要是 DM（TiDB Data Migration），其支持从 MySQL 协议兼容多的数据库（MySQL、MariaDB、Aurora MySQL）到 TiDB 的全量数据迁移与增量数据同步。使用 DM，一定程度上能简化数据迁移过程，降低运维数据迁移的成本。

1. 部署DM集群

部署的详细就不提了，过于基础，详可参考官方文档。

# 执行部署命令
tiup dm deploy dm-test v5.3.1 ./topoloy.yaml --user tidb -p
​
# 查看 DM 集群状况
tiup dm display dm-test

2. 添加数据源

数据源配置文件 mysql-source.yaml

source-id: "mysql-test" 
​
from:
  host: "xxx.xxx.xxx.234"
  port: 3306
  user: "root"
  # password 使用 tiup dmctl encrypt '<password>'生成
  password: "WTy21lJlYSzEaaspVxxyCyilxxxbF6xxgxx"
​

# 创建数据源
tiup dmctl –master-addr xxx.xxx.xxx.238:8261 operate-source create ./mysql-source.yaml
​
# 查看创建的数据源
tiup dmctl –master-addr xxx.xxx.xxx.238:8261 operate-source show

3. 创建同步任务

• 前置检查

  • 上游 MySQL 需要开启 Binlog，并设置Server ID；
  • 上游 MySQL 需要迁移的表都拥有主键或者唯一索引；
  • 上游 MySQL 需要迁移的表 Collation 在 TiDB 中是否兼容；
  • ...... 可参考 check-task

• 编写数据同步任务配置文件 work-task.yaml

name: test                      
task-mode: all
case-sensitive: true      # schema/table 是否大小写敏感online-ddl: true          # 支持上游 "gh-ost" 、"pt" 的自动处理
clean-dump-file: true     # 是否清理 dump 阶段产生的文件，包括 metadata 文件、建库建表 SQL 文件以及数据导入 SQL 文件
​
target-database:                # 下游数据库实例配置
  host: "xxx.xxx.xxx.236"
  port: 4000
  user: "root"
  password: ""  
​
block-allow-list:                    
  bw-rule-1:                             
do-dbs: ["ba","busapi","cboard","express","im","pm","seed","ui","wms"] 
    ignore-tables: 
    - db-name: "im"
      tbl-name: "Edo"
    - db-name: "ui"
      tbl-name: "t1"
    - db-name: "ui"
      tbl-name: "t2"
    - db-name: "pm"
      tbl-name: "Sheet4"
    - db-name: "pm"
      tbl-name: "bus_api_log"
    - db-name: "busapi"
      tbl-name: "itl_user"
    - db-name: "busapi"
      tbl-name: "mew_ebs"
    - db-name: "busapi"
      tbl-name: "mew_pts_interface"
​
mysql-instances:
  - source-id: "mysql-test"         
    block-allow-list: "bw-rule-1"
​

• 检查任务是否能正常运行

  tiup dmctl –master-addr xxx.xxx.xxx.238:8261 check-task ./dm-work-task.yaml
  

  • tiup check 检查项包含：

    • 检查上游 MySQL 实例用户的 dump 相关权限
    • 检查上游 MySQL 实例用户的 replication 相关权限
    • 检查上游数据库版本
    • 检查上游数据库是否设置 server_id
    • 检查上游数据库是否已启用 binlog
    • 检查上游数据库 binlog 格式是否为 ROW
    • 检查上游数据库 binlog_row_image 是否为 FULL
    • 检查上游 MySQL 表结构的兼容性
    • 检查上游 MySQL 多实例分库分表的表结构一致性
    • 检查上游 MySQL 多实例分库分表的自增主键冲突

• 启动数据同步任务

tiup dmctl –master-addr xxx.xxx.xxx.238:8261 start-task ./dm-work-task.yaml

• 查看数据同步任务

# 这里的 task-name 是前面任务配置中，name后面所填写的内容，也就是 test
tiup dmctl –master-addr xxx.xxx.xxx.238:8261 query-status <task-name>

然后简单说一下遇到的坑吧，以及笔者解决的方法

前面提到过，dmctl 中的 check-task 不是会检查那几个项目吗，但是即使所有的 check-task 全都通过了，DM 同步任务也不一定能够正常进行，比如如果碰到表中字段的 collate 这一项与TiDB不兼容的情况，就会卡住。

这次遇到的就是这种情况，dmctl check-task 检查已经全部通过了，但是在执行迁移任务的时候，仍然遇到报错，检查发现，是上游 MySQL 数据库部分表的部分字段的COLLATE 属性在 TiDB 中不支持，DM 执行同步任务时，创表阶段就会报错。

一般而言，遇到这种情况，应该去修改源表对应字段的 COLLATE ，改成 TiDB 兼容的格式，比如统一改成 utf8mb4_bin ，但是由于种种限制，不适合在生产环境直接对表进行DDL，于是只能尝试另一种方法。

这就涉及到 DM 迁移数据的流程逻辑了，简单说明一下，DM在做 full 模式的数据迁移时，会先全量逻辑导出数据，导出的目录位于执行该任务的 DM-worker 机器上，默认情况下，导出的数据目录位于 DM-worker 的 部署目录下的dumped_data.\<task-name> 中，task-name 就是前文中数据同步配置文件中的 name 项配置，而在这个数据目录中，就保存着导入到 TiDB 需要执行的SQL文件，包括建表语句。执行完这个目录下的所有 SQL 文件之后，意味着全量数据迁移完成，后续开始同步增量数据。

遇到前面的错误，这时候就可以进入到该目录，找到对应表的建表 SQL 文件，默认情况下，该表的文件命名格式 <database-name>.<tale-name>-schema.sql ，直接去修改该SQL文件中的内容，接着继续运行 DM 任务即可。

切换到 TiDB

当 DM 工具将上游的 MySQL 数据全部同步到下游，数据追平，并且稳定同步一段时间之后，此时就可以考虑将读写流量打到TiDB上，同时开启TiDB到原MySQL数据库的反向数据增量同步，保证TiDB与MySQL数据完全一致，就可以让应用随时从TiDB切换回MySQL。

此时需要注意的是，数据库在切换的时候，需要将应用服务停掉，切换完成之后，重启应用服务，在事先准备好配置文件时，整个过程不超过1分钟。

• 停止DM数据同步

tiup dmctl –master-addr xxx.xxx.xxx.238:8261 stop-task test
​
# 确认任务停止，查询不到代表任务已经停止
tiup dmctl –master-addr xxx.xxx.xxx.238:8261 query-status test

• 开启 Binlog 增量同步

原 TiDB 集群扩容一个 Drainer，开启数据反向同步，详细说明可见下一节。

TiDB 到 MySQL 反向数据同步

这一部分，选择的工具则是 TiDB Binlog，这是一个十分简单的工具，提供准实时备份与数据同步。

1. 编写 Drainer 部署配置

drainer_servers:
  - host: xxx.xxx.xxx.123
    commit_ts: -1
    config:
      syncer.db-type: "mysql"
      # 需要同步的数据库
      syncer.replicate-do-db: 
        - ba
        - busapi
        - cboard
        - dispatch
        - express
        - im
        - pm
        - seed
        - ui
        - wms
      syncer.to.host: "xxx.xxx.xxx.234"
      syncer.to.user: "root"
      syncer.to.password: "<password>"
      syncer.to.port: 3306
      syncer.to.checkpoint:
        schema: "tidb_binlog"
        type: "mysql"
        host: "xxx.xxx.xxx.234"
        user: "root"
        password: "<password>"
        port: 3306
​

2. 使用 tiup 扩容 drainer

tiup cluster scale-out tidb-test ./scale-out-drainer.yaml --user tidb -p

扩容完成之后，数据反向同步就已经开始，可以简单测试一下，然后就可以启动前端服务，将读写流量全部交给 TiDB 数据库接管。

故障切换回 MySQL

当应用切换回 TiDB 之后，发生故障，需要切换回原 MySQL 来保障服务的正常运行，这时候需要将应用服务停止，接着停止 TiDB 到 MySQL 的反向同步，关闭并移除 Drainer，即可切换回原 MySQL，并且整个过程数据不会丢失。

总结

简单列一下，涉及到的操作步骤：