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Ereignisse und Streams

Überblick

Die Datenhierarchie in Datastream besteht aus folgenden Elementen:

Ein Stream, der aus einer Datenquelle und einem Ziel besteht.
Objekt: ein Teil eines Streams, z. B. eine Tabelle aus einer bestimmten Datenbank.
Ereignis: eine einzelne Änderung, die von einem bestimmten Objekt generiert wird, z. B. eine Datenbankeinfügung.

Streams, Objekte und Ereignisse sind mit Daten und Metadaten verknüpft. Diese Daten und Metadaten können für verschiedene Zwecke verwendet werden.

Über Ereignisse

Jedes Ereignis besteht aus drei Datentypen:

Ereignisdaten:Die aus der Streamquelle stammende Änderung der Daten selbst aus dem Objekt. Jedes Ereignis enthält die gesamte geänderte Zeile.
Allgemeine Metadaten: Diese Metadaten werden bei jedem von Datastream generierten Ereignis angezeigt, das für Aktionen verwendet wird, z. B. um doppelte Daten am Ziel zu entfernen.
Quellenspezifische Metadaten:Diese Metadaten werden für jedes Ereignis angezeigt, das von einer bestimmten Streamquelle generiert wurde. Diese Metadaten variieren je nach Quelle.

Ereignisdaten

Ereignisdaten sind die Nutzlast jeder Änderung aus einem bestimmten Objekt, das aus einer Streamquelle stammt.

Ereignisse liegen entweder im Avro- oder JSON-Format vor.

Beim Arbeiten mit dem Avro-Format enthält das Ereignis für jede Spalte den Spaltenindex und -wert. Mit dem Spaltenindex können der Spaltenname und der einheitliche Typ aus dem Schema im Avro-Header abgerufen werden.

Bei Verwendung des JSON-Formats enthält das Ereignis für jede Spalte den Spaltennamen und -wert.

Ereignismetadaten können verwendet werden, um Informationen zum Ursprung des Ereignisses zu erfassen und doppelte Daten am Ziel zu entfernen und Ereignisse nach dem nachgelagerten Nutzer zu sortieren.

In den folgenden Tabellen werden die Felder und Datentypen für allgemeine und quellenspezifische Ereignismetadaten aufgelistet und beschrieben.

Allgemeine Metadaten

Diese Metadaten sind in allen Streams einheitlich.

Feld	Avro-Typ	JSON-Typ	Beschreibung
`stream_name`	String	String	Der eindeutige Streamname, der bei der Erstellung festgelegt wurde.
`read_method`	String	String	Gibt an, ob die Daten aus der Quelle mit einer CDC-Methode (Change Data Capture) als Teil des verlaufsbezogenen Backfills oder als Teil einer Ergänzungsaufgabe gelesen wurden, die beim Rollback einer Transaktion während der CDC-Replikation erstellt wird. Zulässige Werte: `oracle-cdc-logminer` `oracle-backfill` `oracle-supplementation` `mysql-cdc-binlog` `mysql-backfill-incremental` `mysql-backfill-fulldump` `postgres-cdc-wal` `postgresql-backfill`
`object`	String	String	Der Name, mit dem verschiedene Ereignistypen gruppiert werden, in der Regel der Name der Tabelle oder des Objekts in der Quelle.
`schema_key`	String	String	Die eindeutige Kennung für das einheitliche Schema des Ereignisses.
`uuid`	String	String	Eine eindeutige Kennung für das von Datastream generierte Ereignis.
`read_timestamp`	timestamp-millis	String	Der Zeitstempel (UTC), wenn der Datensatz von Datastream gelesen wurde (der Epochenzeitstempel in Millisekunden).
`source_timestamp`	timestamp-millis	String	Der Zeitstempel (UTC), wenn sich der Eintrag in der Quelle geändert hat (der Epochenzeitstempel in Millisekunden).
`sort_keys`	`{"type": "array", "items": ["string", "long"]}`	array	Ein Array von Werten, mit denen die Ereignisse in der Reihenfolge sortiert werden können, in der sie aufgetreten sind.

Quellspezifische Metadaten

Diese Metadaten sind CDC- und Backfill-Ereignissen aus einer Quelldatenbank zugeordnet. Wählen Sie im Drop-down-Menü unten eine Quelle aus, um diese Metadaten aufzurufen.

Quelle	Feld	Avro-Typ	JSON-Typ	Beschreibung
MySQL	`log_file`	String	String	Die Logdatei, aus der Datastream Ereignisse bei der CDC-Replikation abruft.
MySQL	`log_position`	long	long	Die Logposition (Offset) im binären MySQL-Log.
MySQL	`primary_keys`	String-Array	String-Array	Die Liste mit einem oder mehreren Spaltennamen, aus denen der Primärschlüssel der Tabellen besteht. Wenn die Tabelle keinen Primärschlüssel hat, ist dieses Feld leer.
MySQL	`is_deleted`	boolean	boolean	Der Wert `true` gibt an, dass die Zeile in der Quelle gelöscht wurde. Der Wert `false` gibt an, dass die Zeile nicht gelöscht wurde.
MySQL	`database`	String	String	Die mit dem Ereignis verknüpfte Datenbank.
MySQL	`table`	String	String	Die mit dem Ereignis verknüpfte Tabelle.
MySQL	`change_type`	String	String	Die Art der Änderung (`INSERT`, `UPDATE-INSERT`, `UPDATE-DELETE` und `DELETE`), die das Ereignis darstellt. Bei der zeilenbasierten MySQL-Replikation enthält jedes Ereignis für eine Zeile mit einer Primärschlüsseländerung zwei Images: ein "Vorher"-Image, dessen Spalten bei der Suche nach der zu aktualisierenden Zeile abgegelichen werden, und ein "Nachher"-Image, das die Änderungen enthält. Bei der `UPDATE-DELETE`-Änderung ist beispielsweise `UPDATE-DELETE` das "Vorher"-Image und `UPDATE-INSERT` das "Nachher"-Image. Weitere Informationen finden Sie unter Zeilenbasierte MySQL-Replikation.
Oracle	`log_file`	String	String	Die Logdatei, aus der Datastream Ereignisse bei der CDC-Replikation abruft.
Oracle	`scn`	long	long	Die Logposition (Offset) im Oracle-Transaktionslog.
Oracle	`row_id`	String	String	row_id von Oracle.
Oracle	`is_deleted`	boolean	boolean	Der Wert `true` gibt an, dass die Zeile in der Quelle gelöscht wurde. Der Wert `false` gibt an, dass die Zeile nicht gelöscht wurde.
Oracle	`database`	String	String	Die mit dem Ereignis verknüpfte Datenbank.
Oracle	`schema`	String	String	Das Schema, das der Tabelle aus dem Ereignis zugeordnet ist.
Oracle	`table`	String	String	Die mit dem Ereignis verknüpfte Tabelle.
Oracle	`change_type`	String	String	Die Art der Änderung (`INSERT`, `UPDATE-INSERT`, `UPDATE-DELETE` und `DELETE`), die das Ereignis darstellt. Bei der zeilenbasierten Oracle-Replikation enthält jedes Ereignis für eine Zeile mit einer Primärschlüsseländerung zwei Images: ein "Vorher"-Image, dessen Spalten bei der Suche nach der zu aktualisierenden Zeile abgeglichen werden, und ein "Nachher"-Image, das die Änderungen enthält. Bei der `UPDATE-DELETE`-Änderung ist beispielsweise `UPDATE-DELETE` das "Vorher"-Image und `UPDATE-INSERT` das "Nachher"-Image. Weitere Informationen zur zeilenbasierten Oracle-Replikation
Oracle	`tx_id`	String	String	Die Transaktions-ID, zu der das Ereignis gehört.
Oracle	`rs_id`	String	String	Die Datensatz-ID. Durch die Kopplung von `rs_id` und `ssn` wird eine Zeile in `V$LOGMNR_CONTENTS` eindeutig identifiziert. `rs_id` identifiziert den Redo-Eintrag, mit dem die Zeile generiert wurde, eindeutig.
Oracle	`ssn`	long	long	Eine SQL-Sequenznummer. Diese Zahl wird mit `rs_id` verwendet und kennzeichnet eine Zeile in `V$LOGMNR_CONTENTS` eindeutig.
PostgreSQL	`schema`	String	String	Das Schema, das der Tabelle aus dem Ereignis zugeordnet ist.
PostgreSQL	`table`	String	String	Die mit dem Ereignis verknüpfte Tabelle.
PostgreSQL	`is_deleted`	boolean	boolean	Der Wert `true` gibt an, dass die Zeile in der Quelle gelöscht wurde. Der Wert `false` gibt an, dass die Zeile nicht gelöscht wurde.
PostgreSQL	`change_type`	String	String	Die Art der Änderung (`INSERT`, `UPDATE`, `DELETE`), die das Ereignis darstellt. Bei der zeilenbasierten PostgreSQL-Replikation enthält jedes Ereignis für eine Zeile mit einer Primärschlüsseländerung zwei Images: ein „Vorher“-Image, dessen Spalten bei der Suche nach der zu aktualisierenden Zeile abgeglichen werden, und ein „Nachher“-Image, das die Änderungen enthält. Bei der `UPDATE-DELETE`-Änderung ist `UPDATE-DELETE` beispielsweise das „Vorher“-Bild und `UPDATE-INSERT` das „Nachher“-Bild. Weitere Informationen zur zeilenbasierten PostgreSQL-Replikation
PostgreSQL	`tx_id`	String	String	Die Transaktions-ID, zu der das Ereignis gehört.
PostgreSQL	`lsn`	String	String	Die Protokollsequenznummer für den aktuellen Eintrag.
PostgreSQL	`primary_keys`	String-Array	String-Array	Die Liste mit einem oder mehreren Spaltennamen, aus denen der Primärschlüssel der Tabellen besteht. Wenn die Tabelle keinen Primärschlüssel hat, ist dieses Feld leer.
SQL Server	`table`	String	String	Die mit dem Ereignis verknüpfte Tabelle.
SQL Server	`database`	long	long	Die mit dem Ereignis verknüpfte Datenbank.
SQL Server	`schema`	String-Array	String-Array	Das Schema, das der Tabelle aus dem Ereignis zugeordnet ist.
SQL Server	`is_deleted`	boolean	boolean	Der Wert „true“ gibt an, dass die Zeile in der Quelle gelöscht wurde. Der Wert „false“ bedeutet, dass die Zeile nicht gelöscht wurde.
SQL Server	`lsn`	String	String	Die Protokollsequenznummer für das Ereignis.
SQL Server	`tx_id`	String	String	Die Transaktions-ID, zu der das Ereignis gehört.
SQL Server	`physical_location`	Ganzzahl-Array	Ganzzahl-Array	Der physische Speicherort des Logdatensatzes, der durch drei Ganzzahlen beschrieben wird: Datei-ID, Seiten-ID und Slot-ID des Eintrags.
SQL Server	`replication_index`	String-Array	String-Array	Die Liste der Spaltennamen eines Index, die eine Zeile in der Tabelle eindeutig identifizieren können.
SQL Server	`change_type`	String	String	Die Art der Änderung (INSERT, UPDATE, DELETE), die das Ereignis darstellt.

Beispiel für einen Ereignisfluss

Dieser Ablauf veranschaulicht die Ereignisse, die von drei aufeinanderfolgenden Vorgängen generiert werden: INSERT, UPDATE und DELETE in einer einzelnen Zeile in einer SAMPLE-Tabelle für eine Quelldatenbank.

UHRZEIT	THIS_IS_MY_PK (int)	FIELD1 (nchar, Nullwerte zulässig)	FIELD2 (nchar non-null)>
0	1231535353	foo	TLV
1	1231535353	NULL	TLV

INSERT (T0)

Die Nachrichtennutzlast besteht aus der gesamten neuen Zeile.

{
  "stream_name": "projects/myProj/locations/myLoc/streams/Oracle-to-Source",
  "read_method": "oracle-cdc-logminer",
  "object": "SAMPLE.TBL",
  "uuid": "d7989206-380f-0e81-8056-240501101100",
  "read_timestamp": "2019-11-07T07:37:16.808Z",
  "source_timestamp": "2019-11-07T02:15:39",  
  "source_metadata": {
    "log_file": ""
    "scn": 15869116216871,
    "row_id": "AAAPwRAALAAMzMBABD",
    "is_deleted": false,
    "database": "DB1",
    "schema": "ROOT",
    "table": "SAMPLE"
    "change_type": "INSERT",
    "tx_id": 
    "rs_id": "0x0073c9.000a4e4c.01d0",
    "ssn": 67,
  },
  "payload": {
    "THIS_IS_MY_PK": "1231535353",
    "FIELD1": "foo",
    "FIELD2": "TLV",
  }
}

UPDATE (T1)

Die Nachrichtennutzlast besteht aus der gesamten neuen Zeile. Vorherige Werte werden nicht berücksichtigt.

{
  "stream_name": "projects/myProj/locations/myLoc/streams/Oracle-to-Source",
  "read_method": "oracle-cdc-logminer",
  "object": "SAMPLE.TBL",
  "uuid": "e6067366-1efc-0a10-a084-0d8701101101",
  "read_timestamp": "2019-11-07T07:37:18.808Z",
  "source_timestamp": "2019-11-07T02:17:39",  
  "source_metadata": {
    "log_file": 
    "scn": 15869150473224,
    "row_id": "AAAGYPAATAAPIC5AAB",
    "is_deleted": false,
    "database":
    "schema": "ROOT",
    "table": "SAMPLE"
    "change_type": "UPDATE",
    "tx_id":
    "rs_id": "0x006cf4.00056b26.0010",
    "ssn": 0,
  },
  "payload": {
    "THIS_IS_MY_PK": "1231535353",
    "FIELD1": null,
    "FIELD2": "TLV",
  }
}

DELETE (T2)

Die Nachrichtennutzlast besteht aus der gesamten neuen Zeile.

{
  "stream_name": "projects/myProj/locations/myLoc/streams/Oracle-to-Source",
  "read_method": "oracle-cdc-logminer",
  "object": "SAMPLE.TBL",
  "uuid": "c504f4bc-0ffc-4a1a-84df-6aba382fa651",
  "read_timestamp": "2019-11-07T07:37:20.808Z",
  "source_timestamp": "2019-11-07T02:19:39",
  "source_metadata": {
    "log_file": 
    "scn": 158691504732555,
    "row_id": "AAAGYPAATAAPIC5AAC",
    "is_deleted": true,
    "database":
    "schema": "ROOT",
    "table": "SAMPLE"
    "change_type": "DELETE",
    "tx_id":
    "rs_id": "0x006cf4.00056b26.0011",
    "ssn": 0,
  },
  "payload": {
    "THIS_IS_MY_PK": "1231535353",
    "FIELD1": null,
    "FIELD2": "TLV",
  }
}

Sortierung und Konsistenz

In diesem Abschnitt wird erläutert, wie Datastream die Sortierung und Konsistenz verarbeitet.

Bestellung

Datastream garantiert nicht die Reihenfolge, aber jedes Ereignis enthält die vollständige Datenzeile und den Zeitstempel, der angibt, wann die Daten in die Quelle geschrieben wurden. In BigQuery werden Ereignisse mit falscher Reihenfolge automatisch in der richtigen Reihenfolge zusammengeführt. In BigQuery werden die Ereignismetadaten und eine interne Änderungssequenznummer (CSN) verwendet, um die Ereignisse in der richtigen Reihenfolge auf die Tabelle anzuwenden. In Cloud Storage können Ereignisse zur selben Zeit mehrere Dateien umfassen.

In der falschen Reihenfolge generierte Ereignisse erfolgen standardmäßig, wenn ein Backfill für den ersten Backfill der Daten durchgeführt wird, die beim Initiieren des Streams erstellt wurden.

Die Reihenfolge kann von der jeweiligen Quelle abgeleitet werden.

Quelle	Beschreibung
MySQL	Ereignisse, die Teil des ersten Backfills sind, haben das Feld `read_method`, das mit `mysql-backfill` beginnt. Es gibt keine Auswirkungen auf die Reihenfolge, in der Ereignisse innerhalb des Backfills empfangen werden, da sie in beliebiger Reihenfolge verwendet werden können. Bei Ereignissen, die Teil der laufenden Replikation sind, ist das Feld `read_method` auf `mysql-cdc-binlog` gesetzt. Die Reihenfolge lässt sich aus der Kombination der Felder `log_file` und `log_position` ableiten, die von der Logdatei abweichen. Diese Kombination liefert eine eindeutige, sich schrittweise erhöhende Zahl, die die Reihenfolge der Vorgänge in der Datenbank angibt.
Oracle	Ereignisse, die Teil des ersten Backfills sind, haben das Feld `read_method`, das mit `oracle-backfill` beginnt. Es gibt keine Auswirkungen auf die Reihenfolge, in der Ereignisse innerhalb des Backfills empfangen werden, da sie in beliebiger Reihenfolge verwendet werden können. Bei Ereignissen, die Teil der laufenden Replikation sind, ist das Feld `read_method` auf `oracle-cdc-logminer` gesetzt. Die Reihenfolge lässt sich aus der Kombination des Felds `rs_id` (Datensatz-ID) und `ssn` (SQL-Sequenznummer) ableiten. Diese Kombination liefert eine eindeutige, sich schrittweise erhöhende Zahl, die die Reihenfolge der Vorgänge in der Datenbank angibt.
PostgreSQL	Ereignisse, die Teil des ersten Backfills sind, haben das Feld `read_method`, das mit `postgresql-backfill` beginnt. Es gibt keine Auswirkungen auf die Reihenfolge, in der Ereignisse innerhalb des Backfills empfangen werden, da sie in beliebiger Reihenfolge verwendet werden können. Bei Ereignissen, die Teil der laufenden Replikation sind, ist das Feld `read_method` auf `postgres-cdc-wal` gesetzt. Die Reihenfolge lässt sich aus der Kombination der Felder `source_timestamp` und `lsn` (Logsequenznummer) ableiten. Diese Kombination liefert eine eindeutige, sich schrittweise erhöhende Zahl, die die Reihenfolge der Vorgänge in der Datenbank angibt.
SQL Server	Ereignisse, die Teil des ersten Backfills sind, haben das Feld `read_method`, das mit `sqlserver-backfill` beginnt. Es gibt keine Auswirkungen auf die Reihenfolge, in der Ereignisse innerhalb des Backfills empfangen werden, da sie in beliebiger Reihenfolge verwendet werden können. Bei Ereignissen, die Teil der laufenden Replikation sind, ist das Feld `read_method` auf `sqlserver-cdc` gesetzt. Die Reihenfolge lässt sich aus der Kombination der Felder `source_timestamp` und `lsn` (Logsequenznummer) ableiten. Diese Kombination liefert eine eindeutige, sich schrittweise erhöhende Zahl, die die Reihenfolge der Vorgänge in der Datenbank angibt.

Konsistenz

Datastream garantiert, dass die Daten aus der Quelldatenbank mindestens einmal an das Ziel gesendet werden. Es werden keine Ereignisse ausgelassen. Es ist aber möglich, dass im Stream doppelte Ereignisse vorliegen. Das Zeitfenster für doppelte Ereignisse sollte in der Größenordnung von Minuten angegeben werden und die UUID (Universally Unique Identifier) des Ereignisses in den Ereignismetadaten kann verwendet werden, um Duplikate zu erkennen.

Wenn Datenbanklogdateien Transaktionen ohne Commit enthalten und für Transaktionen ein Rollback durchgeführt wird, spiegelt die Datenbank dies in den Protokolldateien als umgekehrte DML-Vorgänge (Data Manipulation Language) wider. Für einen Rollback-Vorgang vom Typ INSERT gibt es beispielsweise einen entsprechenden DELETE-Vorgang. Datastream liest diese Vorgänge aus den Logdateien.

Über Streams

Jeder Stream hat Metadaten, die sowohl den Stream als auch die Quelle beschreiben, aus der Daten abgerufen werden. Diese Metadaten enthalten Informationen wie den Streamnamen, die Quell- und Zielverbindungsprofile usw.

Die vollständige Definition des Stream-Objekts finden Sie in der Dokumentation API-Referenz.

Streamzustand und -status

Ein Stream kann einen der folgenden Status haben:

Not started
Starting
Running
Draining
Paused
Failed
Failed permanently

Sie können die Logs verwenden, um zusätzliche Statusinformationen zu finden, z. B. das Tabellen-Backfill, die Anzahl der verarbeiteten Zeilen usw. Sie können zum Abrufen von Fehlern auch die FetchStreamErrors API verwenden.

Mit der Discover API verfügbare Objektmetadaten

Die Discovery API gibt Objekte zurück, die die Struktur der Objekte darstellen, die in der Datenquelle oder dem Ziel definiert sind, das durch das Verbindungsprofil dargestellt wird. Jedes Objekt verfügt über Metadaten zum Objekt selbst und zu jedem abgerufenen Datenfeld. Diese Metadaten sind über die Discover API verfügbar.

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