Template Apache Cassandra ke Bigtable

Template Apache Cassandra ke Bigtable menyalin tabel dari Apache Cassandra ke Bigtable. Template ini memerlukan konfigurasi minimal dan mereplikasi struktur tabel di Cassandra semirip mungkin di Bigtable.

Template Apache Cassandra ke Bigtable berguna untuk hal berikut:

• Memigrasikan database Apache Cassandra saat periode nonaktif singkat dapat diterima.
• Mereplikasi tabel Cassandra secara berkala ke Bigtable untuk penayangan global.

Persyaratan pipeline

• Tabel Bigtable target harus ada sebelum menjalankan pipeline.
• Koneksi jaringan antara pekerja Dataflow dan node Apache Cassandra.

Konversi jenis

Template Apache Cassandra ke Bigtable secara otomatis mengonversi jenis data Apache Cassandra ke jenis data Bigtable.

Sebagian besar komponen dasar dinyatakan dengan cara yang sama di Bigtable dan Apache Cassandra; tetapi komponen dasar berikut dinyatakan secara berbeda:

• Date dan Timestamp dikonversi menjadi objek DateTime
• UUID dikonversi ke String
• Varint dikonversi ke BigDecimal

Apache Cassandra juga secara native mendukung jenis yang lebih kompleks seperti Tuple, List, Set, dan Map. Tuple tidak didukung oleh pipeline ini karena tidak ada jenis yang sesuai di Apache Beam.

Misalnya, di Apache Cassandra, Anda dapat memiliki kolom dari jenis List yang disebut "mylist" dan nilai seperti yang ada di tabel berikut:

baris	mylist
1	(a,b,c)

Pipeline memperluas kolom daftar menjadi tiga kolom yang berbeda (dikenal di Bigtable sebagai penentu kolom). Nama kolom adalah "mylist", tetapi pipeline menambahkan indeks item dalam daftar, seperti "mylist[0]".

baris	mylist[0]	mylist[1]	mylist[2]
1	a	b	c

Pipeline menangani set dengan cara yang sama seperti daftar, tetapi menambahkan akhiran untuk menunjukkan apakah sel merupakan kunci atau nilai.

baris	mymap
1	{"first_key":"first_value","another_key":"different_value"}

Setelah transformasi, tabel akan muncul sebagai berikut:

baris	mymap[0].key	mymap[0].value	mymap[1].key	mymap[1].value
1	first_key	first_value	another_key	different_value

Konversi kunci utama

Di Apache Cassandra, kunci utama ditetapkan menggunakan bahasa definisi data. Kunci utamanya dapat bersifat sederhana, gabungan, atau kompleks dengan kolom pengelompokan. Bigtable mendukung pembuatan kunci baris manual, yang diurutkan secara leksikografis pada array byte. Pipeline secara otomatis mengumpulkan informasi tentang jenis kunci dan membuat kunci berdasarkan praktik terbaik untuk membuat kunci baris berdasarkan beberapa nilai.

Parameter template

Parameter yang diperlukan

• cassandraHosts: Host node Apache Cassandra dalam daftar yang dipisahkan koma.
• cassandraKeyspace: Keyspace Apache Cassandra tempat tabel berada.
• cassandraTable: Tabel Apache Cassandra yang akan disalin.
• bigtableProjectId: ID project Google Cloud yang terkait dengan instance Bigtable.
• bigtableInstanceId: ID instance Bigtable tempat tabel Apache Cassandra disalin.
• bigtableTableId: Nama tabel Bigtable tempat tabel Apache Cassandra disalin.

Parameter opsional

• cassandraPort: Port TCP yang akan digunakan untuk menjangkau Apache Cassandra di node. Nilai defaultnya adalah 9042.
• defaultColumnFamily: Nama grup kolom tabel Bigtable. Nilai defaultnya adalah default.
• rowKeySeparator: Pemisah yang digunakan untuk membuat kunci baris. Nilai defaultnya adalah #.
• splitLargeRows: Flag untuk mengaktifkan pemisahan baris besar menjadi beberapa permintaan MutateRows. Perhatikan bahwa saat baris besar dibagi di antara beberapa panggilan API, update pada baris tersebut tidak bersifat atomik. .
• writetimeCassandraColumnSchema: Jalur GCS ke skema untuk menyalin waktu tulis Cassandra ke Bigtable. Perintah untuk membuat skema ini adalah cqlsh -e "select json * from system_schema.columns where keyspace_name='$CASSANDRA_KEYSPACE' and table_name='$CASSANDRA_TABLE'`" > column_schema.json. Tetapkan $WRITETIME_CASSANDRA_COLUMN_SCHEMA ke jalur GCS, misalnya gs://$BUCKET_NAME/column_schema.json. Kemudian, upload skema ke GCS: gcloud storage cp column_schema.json $WRITETIME_CASSANDRA_COLUMN_SCHEMA. Memerlukan Cassandra versi 2.2 dan yang lebih baru untuk dukungan JSON.
• setZeroTimestamp: Flag untuk menetapkan stempel waktu sel Bigtable ke 0 jika waktu tulis Cassandra tidak ada. Perilaku default saat tanda ini tidak ditetapkan adalah menyetel stempel waktu sel Bigtable sebagai waktu replikasi template, yaitu sekarang.

Menjalankan template

Konsol

1. Buka halaman Create job from template Dataflow.
Buka Buat tugas dari template
2. Di kolom Nama tugas, masukkan nama tugas yang unik.
3. Opsional: Untuk Endpoint regional, pilih nilai dari menu drop-down. Region defaultnya adalah us-central1.

   Untuk mengetahui daftar region tempat Anda dapat menjalankan tugas Dataflow, lihat Lokasi Dataflow.

4. Dari menu drop-down Dataflow template, pilih the Cassandra to Cloud Bigtable template.
5. Di kolom parameter yang disediakan, masukkan nilai parameter Anda.
6. Klik Run job.

gcloud

Catatan: Untuk menggunakan Google Cloud CLI guna menjalankan template classic, Anda harus memiliki Google Cloud CLI versi 138.0.0, , atau yang lebih baru.

Di shell atau terminal, jalankan template:

gcloud dataflow jobs run JOB_NAME \
    --gcs-location gs://dataflow-templates-REGION_NAME/VERSION/Cassandra_To_Cloud_Bigtable \
    --region REGION_NAME \
    --parameters \
bigtableProjectId=BIGTABLE_PROJECT_ID,\
bigtableInstanceId=BIGTABLE_INSTANCE_ID,\
bigtableTableId=BIGTABLE_TABLE_ID,\
cassandraHosts=CASSANDRA_HOSTS,\
cassandraKeyspace=CASSANDRA_KEYSPACE,\
cassandraTable=CASSANDRA_TABLE

Ganti kode berikut:

• JOB_NAME: nama tugas unik pilihan Anda
• VERSION: versi template yang ingin Anda gunakan

  Anda dapat menggunakan nilai berikut:

  • latest untuk menggunakan template versi terbaru, yang tersedia di folder induk tanpa tanggal di bucket—gs://dataflow-templates-REGION_NAME/latest/
  • nama versi, seperti 2023-09-12-00_RC00, untuk menggunakan versi template tertentu, yang dapat ditemukan bertingkat dalam folder induk bertanggal masing-masing di bucket—gs://dataflow-templates-REGION_NAME/
  Perhatian: Template versi terbaru mungkin diupdate dengan perubahan yang dapat menyebabkan gangguan. Lingkungan produksi Anda harus menggunakan template yang disimpan di folder induk terbaru yang bertanggal untuk mencegah perubahan yang menyebabkan error ini memengaruhi alur kerja produksi Anda.
• REGION_NAME: region tempat Anda ingin men-deploy tugas Dataflow—misalnya, us-central1
• BIGTABLE_PROJECT_ID: project ID tempat Bigtable berada
• BIGTABLE_INSTANCE_ID: ID instance Bigtable
• BIGTABLE_TABLE_ID: nama tabel Bigtable Anda
• CASSANDRA_HOSTS: daftar host Apache Cassandra; jika beberapa host disediakan, ikuti petunjuk tentang cara meng-escape koma
• CASSANDRA_KEYSPACE: ruang kunci Apache Cassandra tempat tabel berada
• CASSANDRA_TABLE: tabel Apache Cassandra yang perlu dimigrasikan

API

Untuk menjalankan template menggunakan REST API, kirim permintaan POST HTTP. Untuk mengetahui informasi selengkapnya tentang API dan cakupan otorisasinya, lihat projects.templates.launch.

POST https://dataflow.googleapis.com/v1b3/projects/PROJECT_ID/locations/LOCATION/templates:launch?gcsPath=gs://dataflow-templates-LOCATION/VERSION/Cassandra_To_Cloud_Bigtable
{
   "jobName": "JOB_NAME",
   "parameters": {
       "bigtableProjectId": "BIGTABLE_PROJECT_ID",
       "bigtableInstanceId": "BIGTABLE_INSTANCE_ID",
       "bigtableTableId": "BIGTABLE_TABLE_ID",
       "cassandraHosts": "CASSANDRA_HOSTS",
       "cassandraKeyspace": "CASSANDRA_KEYSPACE",
       "cassandraTable": "CASSANDRA_TABLE"
   },
   "environment": { "zone": "us-central1-f" }
}

Ganti kode berikut:

• PROJECT_ID: ID project Google Cloud tempat Anda ingin menjalankan tugas Dataflow
• JOB_NAME: nama tugas unik pilihan Anda
• VERSION: versi template yang ingin Anda gunakan

  Anda dapat menggunakan nilai berikut:

  • latest untuk menggunakan template versi terbaru, yang tersedia di folder induk tanpa tanggal di bucket—gs://dataflow-templates-REGION_NAME/latest/
  • nama versi, seperti 2023-09-12-00_RC00, untuk menggunakan versi template tertentu, yang dapat ditemukan bertingkat dalam folder induk bertanggal masing-masing di bucket—gs://dataflow-templates-REGION_NAME/
  Perhatian: Template versi terbaru mungkin diupdate dengan perubahan yang dapat menyebabkan gangguan. Lingkungan produksi Anda harus menggunakan template yang disimpan di folder induk terbaru yang bertanggal untuk mencegah perubahan yang menyebabkan error ini memengaruhi alur kerja produksi Anda.
• LOCATION: region tempat Anda ingin men-deploy tugas Dataflow—misalnya, us-central1
• BIGTABLE_PROJECT_ID: project ID tempat Bigtable berada
• BIGTABLE_INSTANCE_ID: ID instance Bigtable
• BIGTABLE_TABLE_ID: nama tabel Bigtable Anda
• CASSANDRA_HOSTS: daftar host Apache Cassandra; jika beberapa host disediakan, ikuti petunjuk tentang cara meng-escape koma
• CASSANDRA_KEYSPACE: ruang kunci Apache Cassandra tempat tabel berada
• CASSANDRA_TABLE: tabel Apache Cassandra yang perlu dimigrasikan

Kode sumber template

Java

/*
 * Copyright (C) 2019 Google LLC
 *
 * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License"); you may not
 * use this file except in compliance with the License. You may obtain a copy of
 * the License at
 *
 *   http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
 *
 * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
 * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS, WITHOUT
 * WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied. See the
 * License for the specific language governing permissions and limitations under
 * the License.
 */
package com.google.cloud.teleport.bigtable;

import com.datastax.driver.core.Session;
import com.google.cloud.teleport.bigtable.CassandraToBigtable.Options;
import com.google.cloud.teleport.metadata.Template;
import com.google.cloud.teleport.metadata.TemplateCategory;
import com.google.cloud.teleport.metadata.TemplateParameter;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import org.apache.beam.sdk.Pipeline;
import org.apache.beam.sdk.coders.SerializableCoder;
import org.apache.beam.sdk.io.cassandra.CassandraIO;
import org.apache.beam.sdk.io.cassandra.Mapper;
import org.apache.beam.sdk.io.gcp.bigtable.BigtableIO;
import org.apache.beam.sdk.options.Default;
import org.apache.beam.sdk.options.PipelineOptions;
import org.apache.beam.sdk.options.PipelineOptionsFactory;
import org.apache.beam.sdk.options.ValueProvider;
import org.apache.beam.sdk.transforms.ParDo;
import org.apache.beam.sdk.transforms.SerializableFunction;
import org.apache.beam.sdk.values.Row;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

/**
 * This Dataflow Template performs a one off copy of one table from Apache Cassandra to Cloud
 * Bigtable. It is designed to require minimal configuration and aims to replicate the table
 * structure in Cassandra as closely as possible in Cloud Bigtable.
 *
 * <p>Check out <a
 * href="https://github.com/GoogleCloudPlatform/DataflowTemplates/blob/main/v1/README_Cassandra_To_Cloud_Bigtable.md">README</a>
 * for instructions on how to use or modify this template.
 */
@Template(
    name = "Cassandra_To_Cloud_Bigtable",
    category = TemplateCategory.BATCH,
    displayName = "Cassandra to Cloud Bigtable",
    description = {
      "The Apache Cassandra to Cloud Bigtable template copies a table from Apache Cassandra to Cloud Bigtable. "
          + "This template requires minimal configuration and replicates the table structure in Cassandra as closely as possible in Cloud Bigtable.",
      "The Apache Cassandra to Cloud Bigtable template is useful for the following:\n"
          + "- Migrating Apache Cassandra database when short downtime is acceptable.\n"
          + "- Periodically replicating Cassandra tables to Cloud Bigtable for global serving."
    },
    optionsClass = Options.class,
    documentation =
        "https://cloud.google.com/dataflow/docs/guides/templates/provided/cassandra-to-bigtable",
    contactInformation = "https://cloud.google.com/support",
    requirements = {
      "The target Bigtable table must exist before running the pipeline.",
      "Network connection between Dataflow workers and Apache Cassandra nodes."
    })
final class CassandraToBigtable {

  /** TODO - refactor to extend BigtableCommonOptions.WriteOptions. */
  public interface Options extends PipelineOptions {

    @TemplateParameter.Text(
        order = 1,
        groupName = "Source",
        regexes = {"^[a-zA-Z0-9\\.\\-,]*$"},
        description = "Cassandra Hosts",
        helpText = "The hosts of the Apache Cassandra nodes in a comma-separated list.")
    ValueProvider<String> getCassandraHosts();

    @SuppressWarnings("unused")
    void setCassandraHosts(ValueProvider<String> hosts);

    @TemplateParameter.Integer(
        order = 2,
        groupName = "Source",
        optional = true,
        description = "Cassandra Port",
        helpText =
            "The TCP port to use to reach Apache Cassandra on the nodes. The default value is `9042`.")
    @Default.Integer(9042)
    ValueProvider<Integer> getCassandraPort();

    @SuppressWarnings("unused")
    void setCassandraPort(ValueProvider<Integer> port);

    @TemplateParameter.Text(
        order = 3,
        groupName = "Source",
        regexes = {"^[a-zA-Z0-9][a-zA-Z0-9_]{0,47}$"},
        description = "Cassandra Keyspace",
        helpText = "The Apache Cassandra keyspace where the table is located.")
    ValueProvider<String> getCassandraKeyspace();

    @SuppressWarnings("unused")
    void setCassandraKeyspace(ValueProvider<String> keyspace);

    @TemplateParameter.Text(
        order = 4,
        groupName = "Source",
        regexes = {"^[a-zA-Z][a-zA-Z0-9_]*$"},
        description = "Cassandra Table",
        helpText = "The Apache Cassandra table to copy.")
    ValueProvider<String> getCassandraTable();

    @SuppressWarnings("unused")
    void setCassandraTable(ValueProvider<String> cassandraTable);

    @TemplateParameter.ProjectId(
        order = 5,
        groupName = "Target",
        description = "Bigtable Project ID",
        helpText = "The Google Cloud project ID associated with the Bigtable instance.")
    ValueProvider<String> getBigtableProjectId();

    @SuppressWarnings("unused")
    void setBigtableProjectId(ValueProvider<String> projectId);

    @TemplateParameter.Text(
        order = 6,
        groupName = "Target",
        regexes = {"[a-z][a-z0-9\\-]+[a-z0-9]"},
        description = "Target Bigtable Instance",
        helpText = "The ID of the Bigtable instance that the Apache Cassandra table is copied to.")
    ValueProvider<String> getBigtableInstanceId();

    @SuppressWarnings("unused")
    void setBigtableInstanceId(ValueProvider<String> bigtableInstanceId);

    @TemplateParameter.Text(
        order = 7,
        groupName = "Target",
        regexes = {"[_a-zA-Z0-9][-_.a-zA-Z0-9]*"},
        description = "Target Bigtable Table",
        helpText = "The name of the Bigtable table that the Apache Cassandra table is copied to.")
    ValueProvider<String> getBigtableTableId();

    @SuppressWarnings("unused")
    void setBigtableTableId(ValueProvider<String> bigtableTableId);

    @TemplateParameter.Text(
        order = 8,
        groupName = "Target",
        optional = true,
        regexes = {"[-_.a-zA-Z0-9]+"},
        description = "The Default Bigtable Column Family",
        helpText =
            "The name of the column family of the Bigtable table. The default value is `default`.")
    @Default.String("default")
    ValueProvider<String> getDefaultColumnFamily();

    @SuppressWarnings("unused")
    void setDefaultColumnFamily(ValueProvider<String> defaultColumnFamily);

    @TemplateParameter.Text(
        order = 9,
        groupName = "Target",
        optional = true,
        description = "The Row Key Separator",
        helpText = "The separator used to build row-keys. The default value is `#`.")
    @Default.String("#")
    ValueProvider<String> getRowKeySeparator();

    @SuppressWarnings("unused")
    void setRowKeySeparator(ValueProvider<String> rowKeySeparator);

    @TemplateParameter.Boolean(
        order = 10,
        groupName = "Target",
        optional = true,
        description = "If true, large rows will be split into multiple MutateRows requests",
        helpText =
            "The flag for enabling splitting of large rows into multiple MutateRows requests. Note that when a large row is split between multiple API calls, the updates to the row are not atomic. ")
    ValueProvider<Boolean> getSplitLargeRows();

    void setSplitLargeRows(ValueProvider<Boolean> splitLargeRows);

    // TODO(georgecma) - upgrade template to V2 or modify CassandraIO so column schema is
    // automatically processed.
    @TemplateParameter.GcsReadFile(
        order = 11,
        optional = true,
        description =
            "GCS path to Cassandra JSON column schema. If set, the template will use the schema info to copy Cassandra write time to Bigtable cells",
        helpText =
            "GCS path to schema to copy Cassandra writetimes to Bigtable. The command to generate this schema is ```cqlsh -e \"select json * from system_schema.columns where keyspace_name='$CASSANDRA_KEYSPACE' and table_name='$CASSANDRA_TABLE'`\" > column_schema.json```. Set $WRITETIME_CASSANDRA_COLUMN_SCHEMA to a GCS path, e.g. `gs://$BUCKET_NAME/column_schema.json`. Then upload the schema to GCS: `gcloud storage cp column_schema.json $WRITETIME_CASSANDRA_COLUMN_SCHEMA`. Requires Cassandra version 2.2 onwards for JSON support.")
    ValueProvider<String> getWritetimeCassandraColumnSchema();

    void setWritetimeCassandraColumnSchema(ValueProvider<String> writetimeCassandraColumnSchema);

    @TemplateParameter.Boolean(
        order = 12,
        optional = true,
        description =
            "If true, sets Bigtable cell timestamp to 0 if writetime is not present. Else, the Bigtable cell timestamp defaults to pipeline run time (i.e. now).",
        helpText =
            "The flag for setting Bigtable cell timestamp to 0 if Cassandra writetime is not present. The default behavior for when this flag is not set is to set the Bigtable cell timestamp as the template replication time, i.e. now.")
    @Default.Boolean(false)
    ValueProvider<Boolean> getSetZeroTimestamp();

    void setSetZeroTimestamp(ValueProvider<Boolean> setZeroTimestamp);
  }

  private static final Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(CassandraToBigtable.class);

  /**
   * Runs a pipeline to copy one Cassandra table to Cloud Bigtable.
   *
   * @param args arguments to the pipeline
   */
  public static void main(String[] args) throws Exception {
    Options options = PipelineOptionsFactory.fromArgs(args).withValidation().as(Options.class);
    // Split the Cassandra Hosts value provider into a list value provider.
    ValueProvider.NestedValueProvider<List<String>, String> hosts =
        ValueProvider.NestedValueProvider.of(
            options.getCassandraHosts(),
            (SerializableFunction<String, List<String>>) value -> Arrays.asList(value.split(",")));

    Pipeline p = Pipeline.create(PipelineUtils.tweakPipelineOptions(options));

    // Create a factory method to inject the CassandraRowMapperFn to allow custom type mapping.
    SerializableFunction<Session, Mapper> cassandraObjectMapperFactory =
        new CassandraRowMapperFactory(options.getCassandraTable(), options.getCassandraKeyspace());

    CassandraIO.Read<Row> source =
        CassandraIO.<Row>read()
            .withHosts(hosts)
            .withPort(options.getCassandraPort())
            .withKeyspace(options.getCassandraKeyspace())
            .withTable(options.getCassandraTable())
            .withMapperFactoryFn(cassandraObjectMapperFactory)
            .withEntity(Row.class)
            .withCoder(SerializableCoder.of(Row.class))
            .withQuery(
                new CassandraWritetimeQueryProvider(
                    options.getWritetimeCassandraColumnSchema(),
                    options.getCassandraKeyspace(),
                    options.getCassandraTable()));

    BigtableIO.Write sink =
        BigtableIO.write()
            .withProjectId(options.getBigtableProjectId())
            .withInstanceId(options.getBigtableInstanceId())
            .withTableId(options.getBigtableTableId());

    p.apply("Read from Cassandra", source)
        .apply(
            "Convert Row",
            ParDo.of(
                BeamRowToBigtableFn.createWithSplitLargeRows(
                    options.getRowKeySeparator(),
                    options.getDefaultColumnFamily(),
                    options.getSplitLargeRows(),
                    BeamRowToBigtableFn.MAX_MUTATION_PER_REQUEST,
                    options.getWritetimeCassandraColumnSchema(),
                    options.getSetZeroTimestamp())))
        .apply("Write to Bigtable", sink);
    p.run();
  }
}

Langkah berikutnya

• Pelajari template Dataflow.
• Lihat daftar template yang disediakan Google.