Cassandra数据迁移-BulkLoad离线工具介绍

2022-03-16 04:42:06

该工具通过文件流接口快速导入数据到cassandra集群，是最快地将线下数据迁移到线上cassandra集群方法之一，准备工作如下

线上cassandra集群
线下数据，sstable格式或者csv格式。
同vpc一*立的ecs，开放安全组，能访问cassandra集群端口

1. 准备同vpc下客户端ecs

建议独立的ecs，不要和线上cassandra集群混用，混用会影响线上服务。

2. 创建schema

$ cqlsh -f schema.cql  -u USERNAME -p PASSWORD [host]

3. 准备数据

3.1 sstable数据格式

按data/${keyspace}/${table} 格式组织目录，将sstable数据放入目录，如下示例

ls /tmp/quote/historical_prices/
md-1-big-CompressionInfo.db    md-1-big-Data.db        md-1-big-Digest.crc32        md-1-big-Filter.db        md-1-big-Index.db        md-1-big-Statistics.db        md-1-big-Summary.db        md-1-big-TOC.txt

我示例中keyspace为quota，table为historical_prices

导入数据

执行sstableloader，在cassandra发行包bin目录下，指定数据目录 data/${ks}/${table}

${cassandra_home}/bin/sstableloader -d <ip address of the node> data/${ks}/${table}

静等sstable数据导入成功，使用cqlsh检查
bin/cqlsh -u USERNAME -p PASSWORD [host]

$ bin/cqlsh 
cqlsh> select * from quote.historical_prices;

 ticker | date                            | adj_close | close     | high      | low       | open      | volume
--------+---------------------------------+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------+--------
   ORCL | 2019-10-29 16:00:00.000000+0000 | 26.160000 | 26.160000 | 26.809999 | 25.629999 | 26.600000 | 181000
   ORCL | 2019-10-28 16:00:00.000000+0000 | 26.559999 | 26.559999 | 26.700001 | 22.600000 | 22.900000 | 555000

如果原表有索引执行,执行bin/nodetool rebuild_index重建索引，具体命令使用参考相关帮助。

3.2 csv数据格式

csv格式数据需要先将csv数据转成sstable格式，cassandra给我们提供了CQLSSTableWriter工具，用于生成生成sstable，其实可以将任意格式数据转化成sstable格式。
因为csv格式也是需要自己预先组织，所以需要自己编写csv格式解析代码，然后编译执行。
该工具使用示例代码如下，完整工具参考git repo

        // Prepare SSTable writer
        CQLSSTableWriter.Builder builder = CQLSSTableWriter.builder();
        // set output directory
        builder.inDirectory(outputDir)
               // set target schema
               .forTable(SCHEMA)
               // set CQL statement to put data
               .using(INSERT_STMT)
               // set partitioner if needed
               // default is Murmur3Partitioner so set if you use different one.
               .withPartitioner(new Murmur3Partitioner());
        CQLSSTableWriter writer = builder.build();
        
        //TODO: 读取csv文件，迭代读取每一行
        while ((line = csvReader.read()) != null)
                {
                    writer.addRow(ticker,
                                  DATE_FORMAT.parse(line.get(0)),
                                  new BigDecimal(line.get(1)),
                                  new BigDecimal(line.get(2)),
                                  new BigDecimal(line.get(3)),
                                  new BigDecimal(line.get(4)),
                                  Long.parseLong(line.get(6)),
                                  new BigDecimal(line.get(5)));
                }
                writer.close();

执行自定义程序生成sstable后，照3.1 章节导入数据。

sstableloader原理介绍

sstableloader工具是一个cassandra客户端，集成了datastax driver会拉取cluster tokenMap信息，知道集群partitionKey的sharding情况。整个sstable也是按tokenRange排好序的，在导数据期间，会将文件拆解成不同的tokenRange，以文件流的方式传输到后端的node上。

阅读相关源码，sstableloader也使用了cassandra streamfile接口，这个接口有个明显的可优化点，linux零拷贝技术，目前的实现将sstable中的数据段以对象方式传输到后端node上，涉及了内核层pagecache到用户空间buffer拷贝，我们可以使用mmap技术直接将文件在pagecache层面写到socket fd上，避免了用户态buffer拷贝，减少两次内存拷贝，这被称为linux零拷贝技术。

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