跳至主要內容

数据同步

...大约 13 分钟

数据同步

数据同步是工业物联网的典型需求，通过数据同步机制，可实现 IoTDB 之间的数据共享，搭建完整的数据链路来满足内网外网数据互通、端边云同步、数据迁移、数据备份等需求。

功能介绍

同步任务概述

一个数据同步任务包含2个阶段：

  • 抽取（Source）阶段：该部分用于从源 IoTDB 抽取数据，在 SQL 语句中的 source 部分定义
  • 发送（Sink）阶段：该部分用于向目标 IoTDB 发送数据，在 SQL 语句中的 sink 部分定义

通过 SQL 语句声明式地配置2个部分的具体内容，可实现灵活的数据同步能力。

同步任务 - 创建

使用 CREATE PIPE 语句来创建一条数据同步任务，下列属性中PipeId和sink为必填项，source和processor为选填项，输入SQL时注意 SOURCE 与 SINK 插件顺序不能替换。

SQL 示例如下：

CREATE PIPE <PipeId> -- PipeId 是能够唯一标定任务任务的名字
-- 数据抽取插件，必填插件
WITH SOURCE (
  [<parameter> = <value>,],
-- 数据连接插件，必填插件
WITH SINK (
  [<parameter> = <value>,],
)

📌 注：使用数据同步功能，请保证接收端开启自动创建元数据

同步任务 - 管理

数据同步任务有三种状态：RUNNING、STOPPED和DROPPED。任务状态转换如下图所示：

状态迁移图
状态迁移图

一个数据同步任务在生命周期中会经过多种状态：

  • RUNNING： 运行状态。
    • 说明1：任务的初始状态为运行状态(V1.3.1 及以上)
  • STOPPED： 停止状态。
    • 说明1：任务的初始状态为停止状态(V1.3.0)，需要使用SQL语句启动任务
    • 说明2：用户也可以使用SQL语句手动将一个处于运行状态的任务停止，此时状态会从 RUNNING 变为 STOPPED
    • 说明3：当一个任务出现无法恢复的错误时，其状态会自动从 RUNNING 变为 STOPPED
  • DROPPED：删除状态。

我们提供以下SQL语句对同步任务进行状态管理。

启动任务

创建之后，任务不会立即被处理，需要启动任务。使用START PIPE语句来启动任务，从而开始处理数据：

START PIPE<PipeId>

停止任务

停止处理数据：

STOP PIPE <PipeId>

删除任务

删除指定任务：

DROP PIPE <PipeId>

删除任务不需要先停止同步任务。

查看任务

查看全部任务：

SHOW PIPES

查看指定任务：

SHOW PIPE <PipeId>

插件

为了使得整体架构更加灵活以匹配不同的同步场景需求，在上述同步任务框架中 IoTDB 支持进行插件组装。系统为您预置了一些常用插件可直接使用，同时您也可以自定义 Sink 插件，并加载至 IoTDB 系统进行使用。

模块插件预置插件自定义插件
抽取（Source）Source 插件iotdb-source不支持
发送（Sink）Sink 插件iotdb-thrift-sink、iotdb-air-gap-sink支持

预置插件

预置插件如下：

插件名称类型介绍适用版本
iotdb-sourcesource 插件默认的 source 插件，用于抽取 IoTDB 历史或实时数据1.2.x
iotdb-thrift-sinksink 插件用于 IoTDB（v1.2.0及以上）与 IoTDB（v1.2.0及以上）之间的数据传输。使用 Thrift RPC 框架传输数据，多线程 async non-blocking IO 模型，传输性能高，尤其适用于目标端为分布式时的场景1.2.x
iotdb-air-gap-sinksink 插件用于 IoTDB（v1.2.2+）向 IoTDB（v1.2.2+）跨单向数据网闸的数据同步。支持的网闸型号包括南瑞 Syskeeper 2000 等1.2.2 及以上
iotdb-thrift-ssl-sinksink plugin用于 IoTDB（v1.3.1及以上）与 IoTDB（v1.2.0及以上）之间的数据传输。使用 Thrift RPC 框架传输数据，单线程 sync blocking IO 模型，适用于安全需求较高的场景1.3.1 及以上

每个插件的详细参数可参考本文参数说明章节。

查看插件

查看系统中的插件（含自定义与内置插件）可以用以下语句：

SHOW PIPEPLUGINS

返回结果如下：

IoTDB> show pipeplugins
+------------------------------+----------+---------------------------------------------------------------------------------+---------+
|                    PluginName|PluginType|                                                                        ClassName|PluginJar|
+------------------------------+--------------------------------------------------------------------------------------------+---------+
|          DO-NOTHING-PROCESSOR|   Builtin|        org.apache.iotdb.commons.pipe.plugin.builtin.processor.DoNothingProcessor|         |
|               DO-NOTHING-SINK|   Builtin|                  org.apache.iotdb.commons.pipe.plugin.builtin.sink.DoNothingSink|         |
|            IOTDB-AIR-GAP-SINK|   Builtin|                org.apache.iotdb.commons.pipe.plugin.builtin.sink.IoTDBAirGapSink|         |
|                  IOTDB-SOURCE|   Builtin|                  org.apache.iotdb.commons.pipe.plugin.builtin.source.IoTDBSOURCE|         |
|             IOTDB-THRIFT-SINK|   Builtin|                org.apache.iotdb.commons.pipe.plugin.builtin.sink.IoTDBThriftSink|         |
|IOTDB-THRIFT-SSL-SINK(V1.3.1+)|   Builtin|org.apache.iotdb.commons.pipe.plugin.builtin.sink.iotdb.thrift.IoTDBThriftSslSink|         |
+------------------------------+----------+---------------------------------------------------------------------------------+---------+

使用示例

全量数据同步

本例子用来演示将一个 IoTDB 的所有数据同步至另一个 IoTDB，数据链路如下图所示：

在这个例子中，我们可以创建一个名为 A2B 的同步任务，用来同步 A IoTDB 到 B IoTDB 间的全量数据，这里需要用到用到 sink 的 iotdb-thrift-sink 插件（内置插件），需指定接收端地址，这个例子中指定了'sink.ip'和'sink.port'，也可指定'sink.node-urls'，如下面的示例语句：

create pipe A2B
with sink (
  'sink'='iotdb-thrift-sink',
  'sink.ip'='127.0.0.1',
  'sink.port'='6668'
)

历史数据同步

本例子用来演示同步某个历史时间范围（ 2023 年 8 月 23 日 8 点到 2023 年 10 月 23 日 8 点）的数据至另一个 IoTDB，数据链路如下图所示：

在这个例子中，我们可以创建一个名为 A2B 的同步任务。首先我们需要在 source 中定义传输数据的范围，由于传输的是历史数据（历史数据是指同步任务创建之前存在的数据），所以需要将 source.realtime.enable 参数配置为 false；同时需要配置数据的起止时间 start-time 和 end-time 以及传输的模式 mode，此处推荐 mode 设置为 hybrid 模式（hybrid 模式为混合传输，在无数据积压时采用实时传输方式，有数据积压时采用批量传输方式，并根据系统内部情况自动切换）。

详细语句如下：

create pipe A2B
WITH SOURCE (
  'source'= 'iotdb-source',
  'source.start-time' = '2023.08.23T08:00:00+00:00',
  'source.end-time' = '2023.10.23T08:00:00+00:00'
) 
with SINK (
  'sink'='iotdb-thrift-async-sink',
  'sink.node-urls'='xxxx:6668',
  'sink.batch.enable'='false'
)

双向数据传输

本例子用来演示两个 IoTDB 之间互为双活的场景，数据链路如下图所示：

在这个例子中，为了避免数据无限循环，需要将 A 和 B 上的参数source.forwarding-pipe-requests 均设置为 false，表示不转发从另一pipe传输而来的数据。

详细语句如下：

在 A IoTDB 上执行下列语句：

create pipe AB
with source (
  'source.forwarding-pipe-requests' = 'false'
)
with sink (
  'sink'='iotdb-thrift-sink',
  'sink.ip'='127.0.0.1',
  'sink.port'='6668'
)

在 B IoTDB 上执行下列语句：

create pipe BA
with source (
  'source.forwarding-pipe-requests' = 'false'
)
with sink (
  'sink'='iotdb-thrift-sink',
  'sink.ip'='127.0.0.1',
  'sink.port'='6667'
)

级联数据传输

本例子用来演示多个 IoTDB 之间级联传输数据的场景，数据由 A 集群同步至 B 集群，再同步至 C 集群，数据链路如下图所示：

在这个例子中，为了将 A 集群的数据同步至 C，在 BC 之间的 pipe 需要将 source.forwarding-pipe-requests 配置为true，详细语句如下：

在 A IoTDB 上执行下列语句，将 A 中数据同步至 B：

create pipe AB
with sink (
  'sink'='iotdb-thrift-sink',
  'sink.ip'='127.0.0.1',
  'sink.port'='6668'
)

在 B IoTDB 上执行下列语句，将 B 中数据同步至 C：

create pipe BC
with source (
  'source.forwarding-pipe-requests' = 'true'
)
with sink (
  'sink'='iotdb-thrift-sink',
  'sink.ip'='127.0.0.1',
  'sink.port'='6669'
)

跨网闸数据传输

本例子用来演示将一个 IoTDB 的数据，经过单向网闸，同步至另一个 IoTDB 的场景，数据链路如下图所示：

在这个例子中，需要使用 sink 任务中的 iotdb-air-gap-sink 插件（目前支持部分型号网闸，具体型号请联系天谋科技工作人员确认），配置网闸后，在 A IoTDB 上执行下列语句，其中 ip 和 port 填写网闸配置的虚拟 ip 和相关 port，详细语句如下：

create pipe A2B
with sink (
  'sink'='iotdb-air-gap-sink',
  'sink.ip'='10.53.53.53',
  'sink.port'='9780'
)

SSL协议数据传输

本例子演示了使用 SSL 协议配置 IoTDB 单向数据同步的场景，数据链路如下图所示：

在该场景下，需要使用 IoTDB 的 iotdb-thrift-ssl-sink 插件。我们可以创建一个名为 A2B 的同步任务，并配置自身证书的密码和地址，详细语句如下：

create pipe A2B
with sink (
  'sink'='iotdb-thrift-ssl-sink',
  'sink.ip'='127.0.0.1',
  'sink.port'='6669',
  'ssl.trust-store-path'='pki/trusted'
  'ssl.trust-store-pwd'='root'
)

参考：注意事项

可通过修改 IoTDB 配置文件（iotdb-system.properties）以调整数据同步的参数，如同步数据存储目录等。完整配置如下：

V1.3.0+:

####################
### Pipe Configuration
####################

# Uncomment the following field to configure the pipe lib directory.
# For Windows platform
# If its prefix is a drive specifier followed by "\\", or if its prefix is "\\\\", then the path is
# absolute. Otherwise, it is relative.
# pipe_lib_dir=ext\\pipe
# For Linux platform
# If its prefix is "/", then the path is absolute. Otherwise, it is relative.
# pipe_lib_dir=ext/pipe

# The maximum number of threads that can be used to execute the pipe subtasks in PipeSubtaskExecutor.
# The actual value will be min(pipe_subtask_executor_max_thread_num, max(1, CPU core number / 2)).
# pipe_subtask_executor_max_thread_num=5

# The connection timeout (in milliseconds) for the thrift client.
# pipe_connector_timeout_ms=900000

# The maximum number of selectors that can be used in the async connector.
# pipe_async_connector_selector_number=1

# The core number of clients that can be used in the async connector.
# pipe_async_connector_core_client_number=8

# The maximum number of clients that can be used in the async connector.
# pipe_async_connector_max_client_number=16

# Whether to enable receiving pipe data through air gap.
# The receiver can only return 0 or 1 in tcp mode to indicate whether the data is received successfully.
# pipe_air_gap_receiver_enabled=false

# The port for the server to receive pipe data through air gap.
# pipe_air_gap_receiver_port=9780

V1.3.1+:

# Uncomment the following field to configure the pipe lib directory.
# For Windows platform
# If its prefix is a drive specifier followed by "\\", or if its prefix is "\\\\", then the path is
# absolute. Otherwise, it is relative.
# pipe_lib_dir=ext\\pipe
# For Linux platform
# If its prefix is "/", then the path is absolute. Otherwise, it is relative.
# pipe_lib_dir=ext/pipe

# The maximum number of threads that can be used to execute the pipe subtasks in PipeSubtaskExecutor.
# The actual value will be min(pipe_subtask_executor_max_thread_num, max(1, CPU core number / 2)).
# pipe_subtask_executor_max_thread_num=5

# The connection timeout (in milliseconds) for the thrift client.
# pipe_sink_timeout_ms=900000

# The maximum number of selectors that can be used in the sink.
# Recommend to set this value to less than or equal to pipe_sink_max_client_number.
# pipe_sink_selector_number=4

# The maximum number of clients that can be used in the sink.
# pipe_sink_max_client_number=16

# Whether to enable receiving pipe data through air gap.
# The receiver can only return 0 or 1 in tcp mode to indicate whether the data is received successfully.
# pipe_air_gap_receiver_enabled=false

# The port for the server to receive pipe data through air gap.
# pipe_air_gap_receiver_port=9780

参考：参数说明

📌 说明：在 1.3.1 及以上的版本中，除 source、processor、sink 本身外，各项参数不再需要额外增加 source、processor、sink 前缀。例如：

create pipe A2B
with sink (
  'sink'='iotdb-air-gap-sink',
  'sink.ip'='10.53.53.53',
  'sink.port'='9780'
)

可以写作

create pipe A2B
with sink (
  'sink'='iotdb-air-gap-sink',
  'ip'='10.53.53.53',
  'port'='9780'
)

source 参数

keyvaluevalue 取值范围是否必填默认取值
sourceiotdb-sourceString: iotdb-source必填-
source.pattern用于筛选时间序列的路径前缀String: 任意的时间序列前缀选填root
source.history.start-time同步历史数据的开始 event time，包含 start-timeLong: [Long.MIN_VALUE, Long.MAX_VALUE]选填Long.MIN_VALUE
source.history.end-time同步历史数据的结束 event time，包含 end-timeLong: [Long.MIN_VALUE, Long.MAX_VALUE]选填Long.MAX_VALUE
start-time(V1.3.1+)同步所有数据的开始 event time，包含 start-timeLong: [Long.MIN_VALUE, Long.MAX_VALUE]选填Long.MIN_VALUE
end-time(V1.3.1+)同步所有数据的结束 event time，包含 end-timeLong: [Long.MIN_VALUE, Long.MAX_VALUE]选填Long.MAX_VALUE
source.realtime.mode实时数据的抽取模式String: hybrid, stream, batch选填hybrid
source.forwarding-pipe-requests是否转发由其他 Pipe （通常是数据同步）写入的数据Boolean: true, false选填true

💎 说明：历史数据与实时数据的差异

  • 历史数据：所有 arrival time < 创建 pipe 时当前系统时间的数据称为历史数据
  • 实时数据：所有 arrival time >= 创建 pipe 时当前系统时间的数据称为实时数据
  • 全量数据: 全量数据 = 历史数据 + 实时数据

💎 ​说明：数据抽取模式hybrid, stream和batch的差异

  • hybrid（推荐）：该模式下，任务将优先对数据进行实时处理、发送，当数据产生积压时自动切换至批量发送模式，其特点是平衡了数据同步的时效性和吞吐量
  • stream：该模式下，任务将对数据进行实时处理、发送，其特点是高时效、低吞吐
  • batch：该模式下，任务将对数据进行批量（按底层数据文件）处理、发送，其特点是低时效、高吞吐

sink 参数

iotdb-thrift-sink

keyvaluevalue 取值范围是否必填默认取值
sinkiotdb-thrift-sink 或 iotdb-thrift-async-sinkString: iotdb-thrift-sink 或 iotdb-thrift-async-sink必填
sink.ip目标端 IoTDB 其中一个 DataNode 节点的数据服务 ip（请注意同步任务不支持向自身服务进行转发）String选填与 sink.node-urls 任选其一填写
sink.port目标端 IoTDB 其中一个 DataNode 节点的数据服务 port（请注意同步任务不支持向自身服务进行转发）Integer选填与 sink.node-urls 任选其一填写
sink.node-urls目标端 IoTDB 任意多个 DataNode 节点的数据服务端口的 url（请注意同步任务不支持向自身服务进行转发）String。例：'127.0.0.1:6667,127.0.0.1:6668,127.0.0.1:6669', '127.0.0.1:6667'选填与 sink.ip:sink.port 任选其一填写
sink.batch.enable是否开启日志攒批发送模式，用于提高传输吞吐，降低 IOPSBoolean: true, false选填true
sink.batch.max-delay-seconds在开启日志攒批发送模式时生效，表示一批数据在发送前的最长等待时间（单位：s）Integer选填1
sink.batch.size-bytes在开启日志攒批发送模式时生效，表示一批数据最大的攒批大小（单位：byte）Long选填

iotdb-air-gap-sink

keyvaluevalue 取值范围是否必填默认取值
sinkiotdb-air-gap-sinkString: iotdb-air-gap-sink必填
sink.ip目标端 IoTDB 其中一个 DataNode 节点的数据服务 ipString选填与 sink.node-urls 任选其一填写
sink.port目标端 IoTDB 其中一个 DataNode 节点的数据服务 portInteger选填与 sink.node-urls 任选其一填写
sink.node-urls目标端 IoTDB 任意多个 DataNode 节点的数据服务端口的 urlString。例：'127.0.0.1:6667,127.0.0.1:6668,127.0.0.1:6669', '127.0.0.1:6667'选填与 sink.ip:sink.port 任选其一填写
sink.air-gap.handshake-timeout-ms发送端与接收端在首次尝试建立连接时握手请求的超时时长，单位：毫秒Integer选填5000

iotdb-thrift-ssl-sink(V1.3.1+)

keyvaluevalue rangerequired or notdefault value
sinkiotdb-thrift-ssl-sinkString: iotdb-thrift-ssl-sink必填
sink.ip目标端 IoTDB 其中一个 DataNode 节点的数据服务 ip（请注意同步任务不支持向自身服务进行转发）String选填与 sink.node-urls 任选其一填写
sink.port目标端 IoTDB 其中一个 DataNode 节点的数据服务 port（请注意同步任务不支持向自身服务进行转发）Integer选填与 sink.node-urls 任选其一填写
sink.node-urls目标端 IoTDB 任意多个 DataNode 节点的数据服务端口的 url（请注意同步任务不支持向自身服务进行转发）String。例：'127.0.0.1:6667,127.0.0.1:6668,127.0.0.1:6669', '127.0.0.1:6667'选填与 sink.ip:sink.port 任选其一填写
sink.batch.enable是否开启日志攒批发送模式，用于提高传输吞吐，降低 IOPSBoolean: true, false选填true
sink.batch.max-delay-seconds在开启日志攒批发送模式时生效，表示一批数据在发送前的最长等待时间（单位：s）Integer选填1
sink.batch.size-bytes在开启日志攒批发送模式时生效，表示一批数据最大的攒批大小（单位：byte）Long选填
ssl.trust-store-path连接目标端 DataNode 所需的 trust store 证书路径String.Example: '127.0.0.1:6667,127.0.0.1:6668,127.0.0.1:6669', '127.0.0.1:6667'OptionalFill in either sink.ip:sink.port
ssl.trust-store-pwd连接目标端 DataNode 所需的 trust store 证书密码IntegerOptional5000

Copyright © 2024 The Apache Software Foundation.
Apache IoTDB, IoTDB, Apache, the Apache feather logo, and the Apache IoTDB project logo are either registered trademarks or trademarks of The Apache Software Foundation in all countries

Have a question? Connect with us on QQ, WeChat, or Slack. Join the community now.