目录
工作原理
MySQL主备复制原理
Canal 工作原理
主要功能和特点
应用场景
实验准备
安装JDK11
下载MySQL8.0
配置canal.admin
配置canal-deployer
测试数据读取
新增一台主机用做被同步的目标机器测试
官方地址：https://github.com/alibaba/canal?tab=readme-ov-file
Canal 是一个阿里巴巴开源的数据同步工具，主要用于 MySQL 数据库的增量数据捕获（Change Data Capture, CDC）。Canal 能够模拟 MySQL 的主从复制协议，解析 MySQL 的 binlog 日志，实时捕获数据库的增量数据变化，并将这些变化数据提供给其他系统。
工作原理
MySQL主备复制原理
- MySQL master 将数据变更写入二进制日志( binary log, 其中记录叫做二进制日志事件binary log events，可以通过 show binlog events 进行查看)。MySQL 的 binlog 日志记录的是二进制格式的数据，但这些二进制数据并不直接是机器码或类似的低级别编码，而是 MySQL 自己定义的一种结构化二进制格式。
- MySQL slave 将 master 的 binary log events 拷贝到它的中继日志(relay log)
- MySQL slave 重放 relay log 中事件，将数据变更反映它自己的数据
Canal 工作原理
- canal 模拟 MySQL slave 的交互协议，伪装自己为 MySQL slave ，向 MySQL master 发送dump 协议
- MySQL master 收到 dump 请求，开始推送 binary log 给 slave (即 canal )
- canal 解析 binary log 对象(原始为 byte 流)
主要功能和特点
实时捕获数据变更：
- Canal 能够通过解析 MySQL binlog 实时捕获数据库的数据变更，如增、删、改操作。
支持多种目标数据源：
- 捕获的数据变更可以同步到各种目标数据源，如 Elasticsearch、Kafka、RocketMQ、HBase 等，满足不同的实时数据处理需求。
主从复制机制模拟：
- Canal 模拟 MySQL 的从库，通过基于主从复制协议的方式来订阅和解析 binlog，实现数据捕获。
高可用与容错：
- 支持集群部署和高可用配置，能保证在单节点故障时，其他节点继续工作。
多种数据格式支持：
- 支持 JSON、Protobuf 等多种数据格式，方便与不同的数据处理系统集成。
应用场景
数据同步：
- 实现 MySQL 数据到其他数据库或大数据系统（如 HBase、Elasticsearch）的实时同步。
数据增量推送：
- 实现将 MySQL 数据库的增量更新实时推送到消息队列或缓存系统，以应对高并发读写场景。
多活数据中心：
- 通过 Canal 实现多个数据中心间的数据同步，保证各数据中心的数据一致性。
实时分析：
- 实现 MySQL 数据的实时采集与分析，常用于实时监控、报警等场景。
实验准备
一台新虚拟机，关闭防火墙和selinux，进行时间同步
| 主机名 | 系统 | IP | 配置 | 工具版本 |
| master | Rocky_linux9.4 | 192.168.226.26 | 2核心4G内存-20G磁盘 | MySQL8.0 canal.admin-1.1.7 |
同步阿里云的镜像源
sed -e 's|^mirrorlist=|#mirrorlist=|g' \
-e 's|^#baseurl=http://dl.rockylinux.org/$contentdir|baseurl=https://mirrors.aliyun.com/rockylinux|g' \
-i.bak \
/etc/yum.repos.d/rocky*.repo
tput bold
tput setaf 2
echo "YUM 源配置已更新。"
tput sgr0
dnf makecache
yum -y install epel-release安装JDK11
Java Archive Downloads - Java SE 11
这里我已经上传好了
[root@master ~]# ll
total 164856
-rw-------. 1 root root 815 Jun 6 14:00 anaconda-ks.cfg
-rw-r--r-- 1 root root 168807248 Jul 29 19:31 jdk-11.0.23_linux-x64_bin.rpm
安装
[root@master ~]# yum install -y jdk-11.0.23_linux-x64_bin.rpm
[root@master ~]# java -version
java version "11.0.23" 2024-04-16 LTS
Java(TM) SE Runtime Environment 18.9 (build 11.0.23+7-LTS-222)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM 18.9 (build 11.0.23+7-LTS-222, mixed mode)
JDK的默认安装目录位置在：/usr/lib/jvm/jdk-11-oracle-x64/
下载MySQL8.0
下载mysql8.0
[root@master ~]# yum install -y mysql-server
修改配置文件
[root@master ~]# vim /etc/my.cnf.d/mysql-server.cnf #最后面加入下述配置
default-authentication-plugin=mysql_native_password
server_id=1
log_bin=binlog
binlog_format=ROW启动并设置开机自启
[root@master ~]# systemctl enable --now mysqld
登陆mysql，进行初始化配置
[root@master ~]# mysql
Welcome to the MySQL monitor. Commands end with ; or \g.
Your MySQL connection id is 8
Server version: 8.0.36 Source distribution
Copyright (c) 2000, 2024, Oracle and/or its affiliates.
Oracle is a registered trademark of Oracle Corporation and/or its
affiliates. Other names may be trademarks of their respective
owners.
Type 'help;' or '\h' for help. Type '\c' to clear the current input statement.
mysql> ALTER USER 'root'@'localhost' IDENTIFIED BY '1234'; -- 修改 root 用户的密码为 '1234'
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
mysql> CREATE USER canal IDENTIFIED BY 'canal'; -- 创建一个名为 canal 的新用户，密码为 'canal'
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
mysql> GRANT ALL PRIVILEGES ON *.* TO 'canal'@'%' WITH GRANT OPTION; --给canal用户授权
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
mysql> FLUSH PRIVILEGES; -- 刷新权限表，使前面的更改生效
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
配置canal.admin
下载当前时间最新稳定版本canal-1.1.7
https://github.com/alibaba/canal/releases/tag/canal-1.1.7
上传至虚拟机，这里我上传好了
[root@master ~]# ll
total 150272
-rw-------. 1 root root 815 Jun 6 14:00 anaconda-ks.cfg
-rw-r--r-- 1 root root 45956395 Aug 16 13:19 canal.admin-1.1.7.tar.gz
-rw-r--r-- 1 root root 107915086 Aug 16 13:20 canal.deployer-1.1.7.tar.gz创建canal文件夹
[root@master ~]# mkdir -p /usr/local/canal/{canal-admin,canal-deployer} 解压canal.admin
[root@master ~]# tar -xf canal.admin-1.1.7.tar.gz -C /usr/local/canal/canal-admin/
配置文件
[root@master ~]# vim /usr/local/canal/canal-admin/conf/application.yml # 修改如下配置
server:
port: 8089
spring:
jackson:
date-format: yyyy-MM-dd HH:mm:ss
time-zone: GMT+8
spring.datasource:
address: 127.0.0.1:3306 # mysql主机的ip和端口，这里就是在本机上
database: canal_manager
username: canal
password: canal
driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver
url: jdbc:mysql://${spring.datasource.address}/${spring.datasource.database}?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&useSSL=false&serverTimezone=Asia/Shanghai&allowPublicKeyRetrieval=true # 注意，在这里添加了时区和对mysql8.0的适配，useSSL=false后面的内容在mysql5.7中可以删除
hikari:
maximum-pool-size: 30
minimum-idle: 1
canal:
adminUser: admin
adminPasswd: admin
导入sql
[root@master ~]# mysql -p1234 < /usr/local/canal/canal-admin/conf/canal_manager.sql启动 Canal Admin 服务
[root@master ~]# cd /usr/local/canal/canal-admin/bin
[root@master bin]# sh startup.sh
[root@master bin]# ss -tnlp
State Recv-Q Send-Q Local Address:Port Peer Address:Port Process
LISTEN 0 128 0.0.0.0:22 0.0.0.0:* users:(("sshd",pid=827,fd=3))
LISTEN 0 100 0.0.0.0:8089 0.0.0.0:* users:(("java",pid=15192,fd=108))
LISTEN 0 70 *:33060 *:* users:(("mysqld",pid=15114,fd=21))
LISTEN 0 128 [::]:22 [::]:* users:(("sshd",pid=827,fd=4))
LISTEN 0 151 *:3306 *:* users:(("mysqld",pid=15114,fd=23)) 日志目录：/usr/local/canal/canal-admin/logs
浏览器访问IP+8089端口， 这里我访问：http://192.168.226.26:8089/
默认用户名：admin 默认登陆密码：123456
配置canal-deployer
部署canal-deployer
[root@master bin]# cd
[root@master ~]# tar -xf canal.deployer-1.1.7.tar.gz -C /usr/local/canal/canal-deployer/
配置文件
[root@master ~]# vim /usr/local/canal/canal-deployer/conf/canal_local.properties
# register ip
canal.register.ip = 192.168.226.26
# canal admin config
canal.admin.manager = 127.0.0.1:8089
canal.admin.port = 11110
canal.admin.user = admin
canal.admin.passwd = 4ACFE3202A5FF5CF467898FC58AAB1D615029441
# admin auto register
canal.admin.register.auto = true
canal.admin.register.cluster =
canal.admin.register.name = canal-admin
启动 Canal 部署器
[root@master ~]# cd /usr/local/canal/canal-deployer/bin/
[root@master bin]# sh startup.sh local
[root@master bin]# ss -tnlp
State Recv-Q Send-Q Local Address:Port Peer Address:Port Process
LISTEN 0 50 0.0.0.0:11111 0.0.0.0:* users:(("java",pid=15793,fd=86))
LISTEN 0 50 0.0.0.0:11110 0.0.0.0:* users:(("java",pid=15793,fd=90))
LISTEN 0 3 0.0.0.0:11112 0.0.0.0:* users:(("java",pid=15793,fd=77))
LISTEN 0 128 0.0.0.0:22 0.0.0.0:* users:(("sshd",pid=827,fd=3))
LISTEN 0 100 0.0.0.0:8089 0.0.0.0:* users:(("java",pid=15192,fd=108))
LISTEN 0 70 *:33060 *:* users:(("mysqld",pid=15114,fd=21))
LISTEN 0 128 [::]:22 [::]:* users:(("sshd",pid=827,fd=4))
LISTEN 0 151 *:3306 *:* users:(("mysqld",pid=15114,fd=23))
日志目录：/usr/local/canal/canal-deployer/logs/canal
# 登录mysql查看binlog日志
[root@master ~]# mysql -p1234
mysql: [Warning] Using a password on the command line interface can be insecure.
Welcome to the MySQL monitor. Commands end with ; or \g.
Your MySQL connection id is 71
Server version: 8.0.36 Source distribution
Copyright (c) 2000, 2024, Oracle and/or its affiliates.
Oracle is a registered trademark of Oracle Corporation and/or its
affiliates. Other names may be trademarks of their respective
owners.
Type 'help;' or '\h' for help. Type '\c' to clear the current input statement.
mysql> SHOW MASTER STATUS; --查看当前正在使用的 binlog 文件
+---------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
| File | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB | Executed_Gtid_Set |
+---------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
| binlog.000003 | 29771 | | | |
+---------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
1 row in set (0.00 sec)
# 修改配置，将上方查到的binlog日志和位置数写进去
[root@master ~]# vim /usr/local/canal/canal-deployer/conf/example/instance.properties
canal.instance.master.journal.name=binlog.000003
canal.instance.master.position=29771 
页面查看server注册
测试数据读取
[root@master conf]# cd
[root@master ~]# yum install -y python-pip
[root@master ~]# pip3 install protobuf==3.20.1 canal-python -i https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/
[root@master ~]# vim client.py
import time
# 从 canal.client 和 canal.protocol 导入所需的模块
from canal.client import Client
from canal.protocol import EntryProtocol_pb2
from canal.protocol import CanalProtocol_pb2
# 创建 Canal 客户端实例
client = Client()
# 连接到 Canal 服务器
client.connect(host='127.0.0.1', port=11111)
# 检查客户端连接是否有效（无需提供用户名和密码）
client.check_valid(username=b'', password=b'')
# 订阅 Canal 实例（destination）和表的变更（filter）
client.subscribe(client_id=b'1001', destination=b'example', filter=b'.*\\..*')
# 循环获取数据并处理
while True:
# 从 Canal 服务器获取数据，最多获取 100 条消息
message = client.get(100)
entries = message['entries'] # 提取消息中的 entries（数据库变更条目）
# 遍历所有条目
for entry in entries:
entry_type = entry.entryType # 获取条目的类型
# 如果条目是事务开始或事务结束，则跳过
if entry_type in [EntryProtocol_pb2.EntryType.TRANSACTIONBEGIN, EntryProtocol_pb2.EntryType.TRANSACTIONEND]:
continue
# 解析行变更数据
row_change = EntryProtocol_pb2.RowChange()
row_change.MergeFromString(entry.storeValue) # 从字节流中解析 RowChange 数据
event_type = row_change.eventType # 获取事件类型
header = entry.header # 获取条目的头部信息
database = header.schemaName # 获取数据库名
table = header.tableName # 获取表名
event_type = header.eventType # 获取事件类型（与 RowChange 中的 eventType 一致）
# 遍历所有行数据
for row in row_change.rowDatas:
format_data = dict() # 初始化数据格式字典
# 根据事件类型处理数据
if event_type == EntryProtocol_pb2.EventType.DELETE:
# 删除事件：仅处理删除前的数据
for column in row.beforeColumns:
format_data = {
column.name: column.value
}
elif event_type == EntryProtocol_pb2.EventType.INSERT:
# 插入事件：仅处理插入后的数据
for column in row.afterColumns:
format_data = {
column.name: column.value
}
else:
# 更新事件：处理更新前后的数据
format_data['before'] = dict() # 初始化删除前数据字典
format_data['after'] = dict() # 初始化插入后数据字典
# 处理删除前数据
for column in row.beforeColumns:
format_data['before'][column.name] = column.value
# 处理插入后数据
for column in row.afterColumns:
format_data['after'][column.name] = column.value
# 构建数据字典
data = dict(
db=database, # 数据库名
table=table, # 表名
event_type=event_type, # 事件类型
data=format_data, # 数据
)
print(data) # 打印数据
# 暂停 1 秒钟
time.sleep(1)
# 断开与 Canal 服务器的连接
client.disconnect()运行后会看到终端一些数据弹出，就是在读取展示
[root@master ~]# python3 client.py
connected to 127.0.0.1:11111
Auth succed
Subscribe succed
{'db': 'canal_manager', 'table': 'canal_config', 'event_type': 1, 'data': {'modified_time': '2024-08-16 16:27:01'}}
{'db': 'canal_manager', 'table': 'canal_instance_config', 'event_type': 1, 'data': {'modified_time': '2024-08-16 19:36:10'}}
。。。。。。
。。。
。此时新开一个终端，尝试写入数据，然后回到运行的python代码终端查看
-- 创建数据库
CREATE DATABASE IF NOT EXISTS test_db;
-- 切换到新创建的数据库
USE test_db;
-- 创建表
CREATE TABLE IF NOT EXISTS employees (
id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
name VARCHAR(100) NOT NULL,
position VARCHAR(100),
salary DECIMAL(10, 2),
hire_date DATE
);
-- 插入几条数据
INSERT INTO employees (name, position, salary, hire_date)
VALUES
('Alice', 'Software Engineer', 85000.00, '2023-02-15'),
('Bob', 'Project Manager', 95000.00, '2022-11-20'),
('Charlie', 'Data Analyst', 70000.00, '2024-01-10');
-- 查询表中的所有数据以确认插入成功
SELECT * FROM employees;
INSERT INTO employees (name, position, salary, hire_date)
VALUES ('Charlie Zhang', 'Sales', 68000.00, '2021-12-01');
INSERT INTO employees (name, position, salary, hire_date)
VALUES ('Alice Wang', 'Engineering', 75000.00, '2022-01-15');
INSERT INTO employees (name, position, salary, hire_date)
VALUES ('Bob Li', 'HR', 72000.00, '2022-05-01');
UPDATE employees
SET salary = 80000.00, position = 'Product'
WHERE name = 'Alice Wang';
UPDATE employees
SET position = 'HR', hire_date = '2022-05-10'
WHERE name = 'Bob Li';
DELETE FROM employees
WHERE name = 'Charlie Zhang';
DELETE FROM employees
WHERE position = 'Sales';查看运行python代码的终端
新增一台主机用做被同步的目标机器测试
新增一台新虚拟机，关闭防火墙和selinux，进行时间同步，配置阿里云的镜像源，安装jdk，这里不在赘述。
| 主机名 | 系统 | IP | 配置 | 工具版本 |
| localhost | Rocky_linux9.4 | 192.168.226.29 | 2核心4G内存-20G磁盘 | MySQL8.0 |
下载mysql8.0并配置
[root@localhost ~]# yum install -y mysql-server
[root@localhost ~]# vim /etc/my.cnf.d/mysql-server.cnf #加入下述配置
default-authentication-plugin=mysql_native_password
server_id=2
log_bin=binlog
binlog_format=ROW
[root@localhost ~]# systemctl enable --now mysqld
[root@localhost ~]# mysql
Welcome to the MySQL monitor. Commands end with ; or \g.
Your MySQL connection id is 9
Server version: 8.0.36 Source distribution
Copyright (c) 2000, 2024, Oracle and/or its affiliates.
Oracle is a registered trademark of Oracle Corporation and/or its
affiliates. Other names may be trademarks of their respective
owners.
Type 'help;' or '\h' for help. Type '\c' to clear the current input statement.
mysql> ALTER USER 'root'@'localhost' IDENTIFIED BY '123456'; -- 修改 root 用户的密码为 '123456'
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> CREATE USER canal IDENTIFIED BY 'canal'; -- 创建一个名为 canal 的新用户，密码为 'canal'
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
mysql> GRANT ALL PRIVILEGES ON *.* TO 'canal'@'%' WITH GRANT OPTION; --给canal用户授权
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
mysql> FLUSH PRIVILEGES; -- 刷新权限表，使前面的更改生效
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)上传并解压canal.deployer-1.1.7.tar.gz
[root@localhost ~]# ll
total 105392
-rw-------. 1 root root 815 Jun 6 14:00 anaconda-ks.cfg
-rw-r--r-- 1 root root 107915086 Aug 16 13:20 canal.deployer-1.1.7.tar.gz
[root@localhost ~]# mkdir -p /usr/local/canal
[root@localhost ~]# tar -xf canal.deployer-1.1.7.tar.gz -C /usr/local/canal/
编辑配置文件
# 找到如下三个字段，需要求修改即可
[root@localhost ~]# vim /usr/local/canal/conf/canal_local.properties
# Canal 注册的 IP 地址
# 用于 Canal 实例的注册过程中的 IP 地址
canal.register.ip = 192.168.226.29
# Canal 管理端的 IP 地址和端口
# 通过此 IP 和端口可以访问 Canal 管理界面
canal.admin.manager = 192.168.226.26:8089
# Canal 管理端的注册名称
# 用于标识 Canal 实例在注册过程中使用的名称
canal.admin.register.name = hello
[root@localhost ~]# sh /usr/local/canal/bin/startup.sh local
[root@localhost ~]# ss -tnlp
State Recv-Q Send-Q Local Address:Port Peer Address:Port Process
LISTEN 0 128 0.0.0.0:22 0.0.0.0:* users:(("sshd",pid=850,fd=3))
LISTEN 0 50 0.0.0.0:11111 0.0.0.0:* users:(("java",pid=2045,fd=85))
LISTEN 0 50 0.0.0.0:11110 0.0.0.0:* users:(("java",pid=2045,fd=89))
LISTEN 0 3 0.0.0.0:11112 0.0.0.0:* users:(("java",pid=2045,fd=76))
LISTEN 0 151 *:3306 *:* users:(("mysqld",pid=14045,fd=24))
LISTEN 0 70 *:33060 *:* users:(("mysqld",pid=14045,fd=21))
LISTEN 0 128 [::]:22 [::]:* users:(("sshd",pid=850,fd=4)) [root@localhost ~]# mysql -p123456
mysql: [Warning] Using a password on the command line interface can be insecure.
Welcome to the MySQL monitor. Commands end with ; or \g.
Your MySQL connection id is 11
Server version: 8.0.36 Source distribution
Copyright (c) 2000, 2024, Oracle and/or its affiliates.
Oracle is a registered trademark of Oracle Corporation and/or its
affiliates. Other names may be trademarks of their respective
owners.
Type 'help;' or '\h' for help. Type '\c' to clear the current input statement.
mysql> SHOW MASTER STATUS;
+---------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
| File | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB | Executed_Gtid_Set |
+---------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
| binlog.000002 | 1370 | | | |
+---------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
1 row in set (0.01 sec)
现在回到192.168.226.26主机
[root@master ~]# vim client.py # 修改这两处地方
client.connect(host='192.168.226.29', port=11111)
client.subscribe(client_id=b'1001', destination=b'hello', filter=b'.*\\..*')
再次运行python文件
[root@master ~]# python3 client.py
再回到192.168.226.29主机的mysql中，执行一些sql语句
-- 创建数据库
CREATE DATABASE people_db;
-- 使用数据库
USE people_db;
-- 创建表
CREATE TABLE people (
id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
first_name VARCHAR(50) NOT NULL,
last_name VARCHAR(50) NOT NULL,
date_of_birth DATE,
email VARCHAR(100),
phone_number VARCHAR(15)
);
-- 插入数据
INSERT INTO people (first_name, last_name, date_of_birth, email, phone_number)
VALUES
('Alice', 'Smith', '1990-05-15', 'alice.smith@example.com', '123-456-7890'),
('Bob', 'Johnson', '1985-08-20', 'bob.johnson@example.com', '234-567-8901'),
('Charlie', 'Williams', '2000-01-30', 'charlie.williams@example.com', '345-678-9012'),
('Diana', 'Brown', '1992-11-25', 'diana.brown@example.com', '456-789-0123');
-- 更新数据
UPDATE people
SET email = 'bob.j.newemail@example.com', phone_number = '999-888-7777'
WHERE first_name = 'Bob' AND last_name = 'Johnson';
-- 删除数据
DELETE FROM people
WHERE first_name = 'Charlie' AND last_name = 'Williams';
-- 查询所有数据
SELECT * FROM people;
在192.168.226.26主机中，查看python运行代码的终端同步的结果：
![[Meachines] [Medium] Popcorn SQLI+Upload File+PAM权限提升](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/dbeba83815cb5dcf932ea9860a46a585.jpeg)
