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Captura de Dados de Alteração (CDA) da tabela PostgreSQL usando o Apache Flink®

Observação

Desativaremos o Microsoft Azure HDInsight no AKS em 31 de janeiro de 2025. Para evitar o encerramento abrupto das suas cargas de trabalho, você precisará migrá-las para o Microsoft Fabric ou para um produto equivalente do Azure antes de 31 de janeiro de 2025. Os clusters restantes em sua assinatura serão interrompidos e removidos do host.

Somente o suporte básico estará disponível até a data de desativação.

Importante

Esse recurso está atualmente na visualização. Os Termos de uso complementares para versões prévias do Microsoft Azure incluem mais termos legais que se aplicam aos recursos do Azure que estão em versão beta, em versão prévia ou ainda não lançados em disponibilidade geral. Para obter informações sobre essa versão prévia específica, confira Informações sobre a versão prévia do Azure HDInsight no AKS. No caso de perguntas ou sugestões de recursos, envie uma solicitação no AskHDInsight com os detalhes e siga-nos para ver mais atualizações sobre a Comunidade do Azure HDInsight.

A Captura de Dados de Alterações (CDA) é uma técnica usada para acompanhar alterações no nível da linha em tabelas de banco de dados em resposta às operações de criação, atualização e exclusão. Nesse artigo, usamos conectores CDA para Apache Flink®, que oferecem um conjunto de conectores de origem para Apache Flink. Os conectores integram o Debezium® como o mecanismo para capturar as alterações de dados.

O Flink dá suporte para interpretar mensagens JSON e Avro do Debezium como mensagens INSERT/UPDATE/DELETE no sistema SQL do Apache Flink.

Esse suporte é útil em muitos casos para:

  • Sincronizar dados incrementais de bancos de dados para outros sistemas
  • Logs de auditoria
  • Criar exibições materializadas em tempo real em bancos de dados
  • Exibir o histórico de alteração de junção temporal de uma tabela de banco de dados

Agora, vamos aprender a monitorar as alterações na tabela PostgreSQL usando o CDA do Flink-SQL. O conector CDA do PostgreSQL permite ler dados de instantâneo e dados incrementais do banco de dados PostgreSQL.

Pré-requisitos

Preparar tabela e Cliente do PostgreSQL

  • Usando uma máquina virtual Linux, instale o cliente PostgreSQL usando os comandos abaixo

    sudo apt-get update
    sudo apt-get install postgresql-client
    
  • Instale o certificado para se conectar ao servidor PostgreSQL usando SSL

    wget --no-check-certificate https://dl.cacerts.digicert.com/DigiCertGlobalRootCA.crt.pem

  • Conecte-se ao servidor (substituir host, nome de usuário e nome de banco de dados adequadamente)

    psql --host=flinkpostgres.postgres.database.azure.com --port=5432 --username=admin --dbname=postgres --set=sslmode=require --set=sslrootcert=DigiCertGlobalRootCA.crt.pem
    
  • Depois de se conectar ao banco de dados com êxito, crie uma tabela de exemplo

    CREATE TABLE shipments (
        shipment_id SERIAL NOT NULL PRIMARY KEY,
        order_id SERIAL NOT NULL,
        origin VARCHAR(255) NOT NULL,
        destination VARCHAR(255) NOT NULL,
        is_arrived BOOLEAN NOT NULL
      );
      ALTER SEQUENCE public.shipments_shipment_id_seq RESTART WITH 1001;
      ALTER TABLE public.shipments REPLICA IDENTITY FULL;
      INSERT INTO shipments
      VALUES (default,10001,'Beijing','Shanghai',false),
         (default,10002,'Hangzhou','Shanghai',false),
         (default,10003,'Shanghai','Hangzhou',false);
    
  • Para habilitar a CDA no banco de dados PostgreSQL, você precisará fazer as alterações a seguir.

    • O nível WAL deve ser alterado para lógico. Esse valor pode ser alterado na seção de parâmetros do servidor no portal do Azure.

      Captura de tela mostrando como enable-cdc-on-postgres-database.

    • O usuário que acessa a tabela deve ter a função 'REPLICATION' adicionada

      ALTER USER <username> WITH REPLICATION;

  • Para criar a tabela CDA PostgreSQL do Flink, baixe todos os jars dependentes. Crie um arquivo pom.xml com o seguinte conteúdo.

    <project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0  http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
        <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
        <groupId>com.dep.download</groupId>
        <artifactId>dep-download</artifactId>
        <version>1.0-SNAPSHOT</version>
            <!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.ververica/flink-sql-connector-sqlserver-cdc -->
        <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>com.ververica</groupId>
            <artifactId>flink-sql-connector-postgres-cdc</artifactId>
            <version>2.4.2</version>
        </dependency>
        </dependencies>
    </project>
    
  • Use o comando maven para baixar todos os jars dependentes

       mvn -DoutputDirectory=target -f pom.xml dependency:copy-dependencies -X
    

    Observação

  • Depois que os jars dependentes forem baixados, inicie o cliente SQL do Flink, com esses jars a serem importados para a sessão. Conclua o comando da seguinte maneira,

    /opt/flink-webssh/bin/sql-client.sh -j
    /opt/flink-webssh/target/flink-sql-connector-postgres-cdc-2.4.2.jar -j
    /opt/flink-webssh/target/slf4j-api-1.7.15.jar -j
    /opt/flink-webssh/target/hamcrest-2.1.jar -j
    /opt/flink-webssh/target/flink-shaded-guava-31.1-jre-17.0.jar-j
    /opt/flink-webssh/target/awaitility-4.0.1.jar -j
    /opt/flink-webssh/target/jsr308-all-1.1.2.jar
    

    Esses comandos iniciam o cliente sql com as dependências como,

    user@sshnode-0 [ ~ ]$ bin/sql-client.sh -j flink-sql-connector-postgres-cdc-2.4.2.jar -j slf4j-api-1.7.15.jar -j hamcrest-2.1.jar -j flink-shaded-guava-31.1-jre-17.0.jar -j awaitility-4.0.1.jar -j jsr308-all-1.1.2.jar 
    
                                      ????????
                                  ????????????????
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           Welcome! Enter 'HELP;' to list all available commands. 'QUIT;' to exit.
    
    Command history file path: /home/xcao/.flink-sql-history
    
    Flink SQL>
    
  • Criar uma tabela CDA do PostgreSQL do Flink usando o conector CDA

    CREATE TABLE shipments (
      shipment_id INT,
      order_id INT,
      origin STRING,
      destination STRING,
      is_arrived BOOLEAN,
      PRIMARY KEY (shipment_id) NOT ENFORCED
    ) WITH (
      'connector' = 'postgres-cdc',
      'hostname' = 'flinkpostgres.postgres.database.azure.com',
      'port' = '5432',
      'username' = 'username',
      'password' = 'password',
      'database-name' = 'postgres',
      'schema-name' = 'public',
      'table-name' = 'shipments',
      'decoding.plugin.name' = 'pgoutput',
      'slot.name' = 'flink'
    );
    

Validação

  • Execute o comando 'select *' para monitorar as alterações.

    select * from shipments;

    Captura de tela mostrando como run-select-command.

Referência