作者:草谷
背景
MSE 提供了托管版的 ZooKeeper,拥有比自建开源 ZooKeeper 稳定性更高的SLA,同时管控面提供了丰富的服务自治功能。赶在2022年的岁末,MSE ZooKeeper 上线了一个非常实用的功能-数据导入导出功能,彻底解决了困恼用户长期以来无法自助处理数据的问题。通过阅读本文,你可以快速获得以下知识点和能力:
- ZooKeeper 的持久化文件原理
- 什么场景下会使用到导入导出功能
- 如何在 MSE 上面使用导入导出功能
存储原理
此次上线的导出功能支持的数据类型包含快照文件snap和事物日志,在介绍功能之前,我们看下 ZooKeeper 的这2个数据文件是用来做什么的。
在 ZooKeeper 中,主要会产生2种和数据相关的持久化文件,一个是内存的数据快照 Snapshot 文件,另外一个是事务日志 log 文件;它们分别是什么作用,有什么区别呢?
下面2段代码是 Snap 快照的写入内容和产生的时机:
public void save( DataTree dataTree, ConcurrentHashMap<Long, Integer> sessionsWithTimeouts, boolean syncSnap) throws IOException { long lastZxid = dataTree.lastProcessedZxid; File snapshotFile = new File(snapDir, Util.makeSnapshotName(lastZxid)); try { snapLog.serialize(dataTree, sessionsWithTimeouts, snapshotFile, syncSnap); } catch (IOException e) { // } } private boolean shouldSnapshot() { int logCount = zks.getZKDatabase().getTxnCount(); long logSize = zks.getZKDatabase().getTxnSize(); return (logCount > (snapCount / 2 + randRoll)) || (snapSizeInBytes > 0 && logSize > (snapSizeInBytes / 2 + randSize)); }
可以看到,Snapshot 写入的是一个 DataTree 的数据结构,里面存储的是 ZooKeeper 的全量内存数据,而生成 Snapshot 的条件,主要涉及到 snapCount,snapCount 是一个可配置的参数,默认是10W,也就是 Snapshot 是 Zookeeper 的内存快照,是一份全量数据,而这份全量数据,也并非实时写入到磁盘中的,需要达到一定的条件才会写入。
再看 ZooKeeper 的事务日志,针对客户端的每一次事务操作,Zookeeper 都会将他们记录到事务日志中,同时也会将数据变更应用到内存数据库中。刚才说到 Snapshot 的生成并非实时的,在上一次内存快照生成后,到下一份生成之前,就会有一部分数据没有写入到 Snapshot 中,那么这部分增量的数据,我们可以从事务日志中找到。
总结一下,简单来说,Snapshot 是存储的全量数据,事务日志 log 文件是记录着完整的每次事务操作,所以如果要完整的恢复一个 ZooKeeper 集群的数据,需要同时具备这2个文件。
使用场景
MSE 数据导入导出功能主要来自于客户的需求反馈,主要有如下三种使用场景:
数据的备份
如果需要对集群某个时刻的数据进行备份,用于后续恢复或者容灾使用,可以使用 MSE 的数据导出功能,将集群的数据导出成文件进行存储,如果集群出现了数据不符合预期的情况下,可以通过导入的功能,将集群数据恢复到备份时的状态
集群的迁移
需要迁移到新的 ZooKeeper 集群,又依赖到原 ZooKeeper 集群的数据时,可以通过 MSE 的数据导出功能,将数据导出,然后再放到新集群中,重新初始化,这样就相当于做了一次全量的数据迁移,这种迁移是需要停机的,但胜在简单易操作
分析客户端业务
MSE 导出的 Snapshot 文件和 log 文件,可以通过 ZooKeeper 自带的解析工具,解析成明文,里面包含的信息非常丰富,每条数据的大小,访问频率等,通过这些,可以查到一部分客户端是否错用 Zookeeper,能具体到路径,帮助揪出有问题的客户端。例如我们遇到过有用户客户端错用导致一个 Session 写入了大量的数据,最后通过分析事务文件,找到了具体的客户端IP和应用名,解除了风险。
动手实践
接下来,给大家介绍下,如何对一个集群的数据进行导入导出:
将集群的数据进行导出
导入导出功能在 ZooKeeper 专业版的数据管理-节点管理-面板中,基础版目前暂不支持,请升级到专业版:
点击数据导出按钮,即可将这个集群的数据进行导出:
此刻会出现导出的功能页面,这里支持导出的文件将分开展示,也就是,快照导出,和事务日志导出需要单独选择,这样也是为了满足不同需求的用户,同时也能提高导出效率;
按需选择,点击导出后,大概2-5分钟,可下载的文件会显示在下载列表中,进行下载即可。
将导出的数据导入到另一个集群中
点击数据导入按钮,出现导入数据对话框,这里直接选择上转上一步导出的 Snapshot 文件即可:
整体的数据导入导出功能就演示完了,简单高效,相比于自建 ZooKeeper 的数据腾挪,效率提高了100%,并且导入数据后,集群的初始化也是自动的,不用再担心因为操作步骤错误导致集群起不来了。
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