ElasticSearch 对端同步技术详解
简介
CloudCanal 对于 Elasticsearch 的支持经历了很多轮迭代，版本一路从 6.x,7.x 支持到 8.x 版本，也适配了其纷繁多样的 API。
因为 Elasticsearch 是一个相当流行的、实时的、并且具备一定不可替代能力的搜索引擎，所以很有必要对比下市面上我们能够比较容易获得的、免费的数据迁移同步工具，让大家落地实时数据搜索和分析更加有信心。
本文即从一个比较窄但是应用广泛的场景 - MySQL 到 Elasticsearch 数据同步技术 - 切入，比较不同技术的优劣和相关技术细节，最后给到一些展望。
Elasticsearch 数据迁移同步技术对比
目前能够比较容易获得的、免费的、并且有一定应用范围的数据迁移同步工具有：Logstash 和 FlinkCDC，CloudCanal 也算其中之一。
一些对比如下表(如有错误，可联系笔者进行修改)。
| Logstash | FlinkCDC | CloudCanal | |
|---|---|---|---|
| 产品化 | 基础 | 基础 | 完备 |
| 高可用 | 有 | 有 | 有 |
| 任务创建 | 配置文件 | 配置文件 + 代码 | 可视化 |
| 监控告警 | 基础 | 基础 | 完备 |
| 索引(结构)迁移 | 无 | 无 | 有 |
| 全量迁移 | 有 | 有 | 有 |
| 实时同步 | 有 | 无 | 有 |
| 数据校验 | 无 | 无 | 有 |
| 索引结构同步（DDL） | 无 | 无 | 有限(加列) |
| 索引定义依赖 | 否 | 否 | 是 |
| 数据源插件（原厂） | 一般 | 一般 | 丰富 |
| 数据源插件（社区） | 丰富 | 一般 | 无 |
| 供应商 | 原厂 | 第三方 | 第三方 |
| 获取方式 | 开源 | 开源 | 免费社区版 |
综合来看，各个产品各有特点，并且有自己的局限性。
Logstash 和 FlinkCDC 更多偏向社区，但是他们背后庞大的商业产品体系（分别对应 ElasticSearch 和 阿里云 MaxCompute & Dataworks）注定两者定位仅仅是支撑工具。
CloudCanal 更加偏商业化些，但是背后公司以此谋生。
CloudCanal Elasticsearch 迁移同步技术介绍
基于 index mapping（索引结构）
因为 CloudCanal 最初支持从结构化数据库 - MySQL、Postgres、TiDB 等迁移同步数据到 Elasticsearch ，所以采用基于 mapping 方式构建目标数据。
具体展开，即在迁移同步数据到 Elasticsearch 前，CloudCanal 读取源端表结构，自动生成对应的 Elasticsearch 映射定义，并在对端创建，即结构迁移。
全量迁移和增量同步中，CloudCanal 会强依赖目标端的 mapping 结构进行数据构建。
基于 index mapping 方式构建目标数据带来的额外好处是：在 Elasticseach 上保持源端所有字段高速可查特性，叠加其对字符串字段基于倒排索引所带来的模糊查询能力。
处理 mapping 的变化 (DDL)
在关系型数据库同步到 Elasticsearch 过程中，源端表结构可能会动态变更，例如添加新字段等 DDL 操作。
对于 index 的 dynamic 参数设置为 false 后，Elasticsearch 将无法自动更新该结构变更，这将导致新的字段数据无法基于索引进行检索。
为了解决这一问题，CloudCanal 支持同步源端 DDL 加列的变更操作 - DDL 语句转换成 Elasticsearch 操作，动态更新到 index 的 mapping 中。
动态更新 mapping 的好处在于:
- 保证两端结构一致，满足业务的动态变更需求
- 无需用户手动干预构建索引，方便用户直接利用最新字段进行查询分析
- 有效弥补了 Elasticsearch 映射静态的限制
客户端 API 选择与得失
CloudCanal 依赖 Elasticsearch Java SDK 进行结构和数据操作，没有使用其基础 REST API 进行新的封装和调用。
这样做带来的好处是更少的工作量和更好的性能，坏处是 Java SDK 随着 Elasticsearch 版本升级变化极大，导致 CloudCanal 需要做较多的驱动隔离工作。
从 CloudCanal 架构设计原则上来看 - 不直接依赖开源/商业的业务组件，依赖数据库官方驱动 - 我们应该做了正确的事情。
CloudCanal Elasticsearch 数据迁移同步展望
丰富源端数据源
目前 CloudCanal 支持 MySQL (或 MySQL 包装产品)、Postgres、TiDB、Kafka 同步到 Elasticsearch。
后续支持更多的源端数据源是一项非常重要的工作，且不仅限于结构化数据源，更有半结构化(mongodb)、非结构化数据源(redis、text file 等)作为源端的迁移同步，而后者对于基于 index mapping 的数据迁移同步带来很大的挑战。
Elasticsearch 源端数据同步
CloudCanal 尚未实现对 Elasticsearch 进行源端数据同步功能，但是我们收到了蛮多社区用户和商业用户此类需求。
当前类似 Logstash 实现的也仅仅是全量数据迁移（使用 logstash-input-elasticsearch 插件），增量同步尚无合适方案，基于 trigger（如有）或定时基于时间戳增量扫描可能是解决方式。
基于 store 构建目标数据
CloudCanal 后续将支持基于 store 构建目标数据，即直接将 doc 写入目标端的存储文件中，不再依赖索引的 mapping 结构。
基于 store 构建目标数据好处在于：
- 支持同步非结构化数据，实现对各类数据源的通用同步
- 用户可以自行决定索引的构建和查询逻辑，更轻松实现各类数据分析场景
总结
Elasticsearch 带给业务独特的数据检索体验，是业务数据操作重要一环。CloudCanal 通过长周期、多轮迭代以及业务应用反馈予以鼎力支持，并由此积累了部分经验，借此文章对外分享。