DM 增量数据校验
本文介绍了如何使用 DM 增量数据校验功能、DM 增量数据校验的原理以及相关的使用限制。
使用场景
在将增量数据从上游迁移到下游数据库的过程中，数据的流转有小概率导致错误或者丢失的情况。对于需要依赖于强数据一致的场景，如信贷、证券等业务，你可以在数据迁移完成之后对数据进行全量校验，确保数据的一致性。然而，在某些增量复制的业务场景下，上游和下游的写入是持续的、不会中断的，因为上下游的数据在不断变化，导致用户难以对表里面的全部数据进行一致性校验（例如使用 sync-diff-inspector）。
在增量数据复制的场景下，你可以使用 DM 的增量校验功能，在数据持续写入下游的增量复制过程中确保迁移数据的完整性、一致性。
开启增量数据校验
你可以使用下面任意方法开启增量数据校验：
- 在任务配置中开启
- 通过 dmctl 开启
方法 1：在任务配置中开启
你可以在任务配置文件中加入以下内容来开启增量数据校验：
# 给需要开启增量校验功能的上游数据库添加增量校验配置
mysql-instances:
- source-id: "mysql1"
block-allow-list: "bw-rule-1"
validator-config-name: "global"
validators:
global:
mode: full # 也可以是 fast，默认是 none，即不开启校验
worker-count: 4 # 后台校验的 validation worker 数量，默认是 4 个
row-error-delay: 30m # 某一行多久没有验证通过会被标记为 error row，默认是 30m，即 30 分钟
示例中各配置项的含义如下：
mode：校验模式，可以是none、full、fast。none：默认值，即不开启校验。full：将变动行和下游数据库中获取的行数据进行每列对比。fast：只判断这一行在下游数据库是否存在。
worker-count：增量校验功能使用的 worker 数量（每个 worker 都是一个 goroutine）。row-error-delay：某一行多久没有验证通过会被标记为 error row，默认是 30 分钟。
完整配置请查阅 DM 任务完整配置文件。
方法 2：通过 dmctl 开启
你可以使用 dmctl validation start 命令来开启增量数据校验：
Usage:
dmctl validation start [--all-task] [task-name] [flags]
Flags:
--all-task whether applied to all tasks
-h, --help help for start
--mode string specify the mode of validation: full (default), fast; this flag will be ignored if the validation task has been ever enabled but currently paused (default "full")
--start-time string specify the start time of binlog for validation, e.g. '2021-10-21 00:01:00' or 2021-10-21T00:01:00
--mode：指定开启的模式，可以是 fast 或者 full。--start-time：指定 validator 开启校验的位置，格式是：2021-10-21 00:01:00 或者 2021-10-21T00:01:00。task-name：需要开启增量数据校验的任务名，你也可以用--all-task来为当前所有任务开启增量数据校验。
示例：
dmctl --master-addr=127.0.0.1:8261 validation start --start-time 2021-10-21T00:01:00 --mode full my_dm_task
使用增量数据校验
在使用增量数据校验时，通过 dmctl 工具，你可以查询到增量校验当前的校验状态，也可以对校验出的错误行（error row）进行及时处理。所谓的错误行，就是在增量校验过程中，被检查出上下游数据不一致的行。
查看增量校验的状态
你可以使用两种方式查看增量校验的状态。
方式 1：用 dmctl query-status <task-name> 命令查看任务状态，如果开启了增量校验，校验结果会显示在每个 subtask 的 validation 字段里面。示例输出：
"subTaskStatus": [
{
"name": "test",
"stage": "Running",
"unit": "Sync",
"result": null,
"unresolvedDDLLockID": "",
"sync": {
...
},
"validation": {
"task": "test", // 任务名
"source": "mysql-01", // source id
"mode": "full", // 校验模式
"stage": "Running", // 当前状态，Running 或者 Stopped
"validatorBinlog": "(mysql-bin.000001, 5989)", // 校验到的 binlog 位置
"validatorBinlogGtid": "1642618e-cf65-11ec-9e3d-0242ac110002:1-30", // 同上，用 GTID 表示
"cutoverBinlogPos": "", // 设置的 cutover binlog 位置
"cutoverBinlogGTID": "1642618e-cf65-11ec-9e3d-0242ac110002:1-30", // 同上，用 GTID 表示
"result": null, // 当增量校验异常时，显示异常信息
"processedRowsStatus": "insert/update/delete: 0/0/0", // 已经处理的 binlog 数据行的统计信息
"pendingRowsStatus": "insert/update/delete: 0/0/0", // 还未校验或者校验失败，但还没标记为`错误行`的数据行统计信息
"errorRowsStatus": "new/ignored/resolved: 0/0/0" // `错误行`统计信息，三种状态的错误会在下文讲解
}
}
]
方式 2：使用 dmctl validation status <taskname> 来查询增量校验的状态：
dmctl validation status [--table-stage stage] <task-name> [flags]
Flags:
-h, --help help for status
--table-stage string filter validation tables by stage: running/stopped
在上述命令中，你可以设置 --table-stage 来过滤正在校验或者已经停止校验的表。示例输出：
{
"result": true,
"msg": "",
"validators": [
{
"task": "test",
"source": "mysql-01",
"mode": "full",
"stage": "Running",
"validatorBinlog": "(mysql-bin.000001, 6571)",
"validatorBinlogGtid": "",
"cutoverBinlogPos": "(mysql-bin.000001, 6571)",
"cutoverBinlogGTID": "",
"result": null,
"processedRowsStatus": "insert/update/delete: 2/0/0",
"pendingRowsStatus": "insert/update/delete: 0/0/0",
"errorRowsStatus": "new/ignored/resolved: 0/0/0"
}
],
"tableStatuses": [
{
"source": "mysql-01", // source id
"srcTable": "`db`.`test1`", // 源表名
"dstTable": "`db`.`test1`", // 目标表名
"stage": "Running", // 校验状态
"message": "" // 具体错误信息显示
}
]
}
如果你想要查询错误行的详细信息，比如错误原因、错误时间等，可以使用 dmctl validation show-error 命令：
Usage:
dmctl validation show-error [--error error-state] <task-name> [flags]
Flags:
--error string filtering type of error: all, ignored, or unprocessed (default "unprocessed")
-h, --help help for show-error
示例输出：
{
"result": true,
"msg": "",
"error": [
{
"id": "1", // 错误行标识符，在后续的处理错误行中用到
"source": "mysql-replica-01", // source id
"srcTable": "`validator_basic`.`test`", // 错误行源表
"srcData": "[0, 0]", // 错误行具体数据
"dstTable": "`validator_basic`.`test`", // 错误行目标表
"dstData": "[]", // 错误行在下游的数据
"errorType": "Expected rows not exist", // 错误原因
"status": "NewErr", // 错误状态
"time": "2022-07-04 13:33:02", // 错误行发现时间
"message": "" // 额外信息
}
]
}
处理增量校验错误行
当增量数据校验发现错误行后，你需要手动处理这些错误行。
在增量校验出现错误行时，增量校验不会停下，而是会把这些错误行记录下来，让用户自己去发现处理。错误行没有被处理时，默认状态是 unprocessed。如果你在下游手动矫正了该错误行的错误，增量校验也不会去自动获取矫正后的信息，仍会将该错误行记录在 error 中。
如果你不想在 validation status 中再看到这个错误行、或者你需要给已经解决的错误行打上标记，你可以使用 validation show-error 找到错误行的 id，然后使用错误处理命令来对这些错误行进行处理或者标记。
dmctl 提供了三种错误处理命令：
clear-error：清理掉错误行，show-error命令将不再展示该error row。Usage: dmctl validation clear-error <task-name> <error-id|--all> [flags] Flags: --all all errors -h, --help help for clear-errorignore-error：忽略该错误行，将这个错误行标记为 ignored。Usage: dmctl validation ignore-error <task-name> <error-id|--all> [flags] Flags: --all all errors -h, --help help for ignore-errorresolve-error：已手动解决该错误行，将这个错误行标记为 resolved。Usage: dmctl validation resolve-error <task-name> <error-id|--all> [flags] Flags: --all all errors -h, --help help for resolve-error
停止增量数据校验
如果你需要停止增量数据校验，可以使用 validation stop 命令：
Usage:
dmctl validation stop [--all-task] [task-name] [flags]
Flags:
--all-task whether applied to all tasks
-h, --help help for stop
用法可参考 dmctl validation start 命令。
设置增量校验切换点
在将后续业务切换到另一个数据库前，有时需要在数据同步到特定位置后立即进行增量数据校验，以确保数据完整性。此时，你可以将这个特定位置设置为增量校验的切换点。
要设置增量校验的切换点，使用 validation update 命令：
Usage:
dmctl validation update <task-name> [flags]
Flags:
--cutover-binlog-gtid string specify the cutover binlog gtid for validation, only valid when source config's gtid is enabled, e.g. '1642618e-cf65-11ec-9e3d-0242ac110002:1-30'
--cutover-binlog-pos string specify the cutover binlog name for validation, should include binlog name and pos in brackets, e.g. '(mysql-bin.000001, 5989)'
-h, --help help for update
--cutover-binlog-gtid：指定希望 validator 立即校验的位置，格式是：1642618e-cf65-11ec-9e3d-0242ac110002:1-30。仅在上游开启 GTID 时生效。--cutover-binlog-pos：指定希望 validator 立即校验的位置，格式是：(mysql-bin.000001, 5989)。task-name：需要更新的增量数据校验的任务名，该项必须填写。
原理
DM 增量校验（validator）的简要架构如下所示：
增量数据校验的工作生命周期如下所示：
增量数据校验的具体处理流程如下：
- validator 从上游拉取 binlog 事件，获取到发生变更的数据行：
- validator 只会校验增量复制 (syncer) 完成的事件，如果该事件还没有被 syncer 处理，则 validator 会暂停，等待 syncer 处理完成。
- 如果该事件已被 syncer 处理完成，则进行下面的步骤。
- validator 将 binlog 解析，并通过黑白名单、过滤器的筛选，表路由的重定向（和 syncer 保持一致）之后，将这些行变动交给在后台运行的 validation worker。
- validation worker 合并相同表、相同主键的行变动，避免进行“过期”的校验，并将这些行先缓存到内存中。
- 当 validation worker 积攒了一定数量的行或者到了某个时间间隔之后，validation worker 根据这些行的主键信息在下游数据库中查询当下的数据，并和变动行期望的数据进行对比。
- validation worker 进行数据校验。如果当前配置是 full mode，会将变动行和下游数据库中获取的行数据进行每列对比；如果当前配置是 fast mode，则只会判断这一行是否还存在。
使用限制
- 校验目标表必须有主键或者 not null 的唯一键。
- 上游迁移 DDL 时有以下限制：
- DDL 不能变更主键，不能调整列顺序，不能删除已有列。
- 该表不能被 DROP。
- 不支持按照 expression 过滤事件的任务。
- 由于 TiDB 和 MySQL 的浮点数精度有差异，精度范围内误差也会判断为相等（即绝对误差小于 10^-6)。
- 不支持校验的数据类型：
- JSON
- 二进制数据