Миграция данных из Greenplum 4.3.X/5/6 в YMatrix 5

Документ описывает лучшие практики миграции данных из Greenplum 4.3.X/5/6 в YMatrix 5.

1 Подготовка среды

Перед выполнением любых значимых операций крайне важно тщательно подготовиться — как с технической, так и с психологической точки зрения (так как проблемы могут возникнуть в любой момент). Хотя психологическая готовность индивидуальна, мы предоставляем подробный чек-лист для технической настройки. Некоторые шаги являются необязательными:

Шаг подготовки Описание Необязательно
1 Создать резервную копию данных кластера источника Миграция выполняет только чтение из кластера источника и не изменяет данные, поэтому риск повреждения данных от миграции отсутствует Да
2 Установить и развернуть программное обеспечение целевой базы данных Нет, обязательно
3 Настроить мониторинг целевого кластера Необязательно, в зависимости от требований Да
4 Отключить все DDL-операции на стороне приложения Это критически важный шаг, который может вызвать риски во время миграции; ему следует уделить высокий приоритет Нет, обязательно
5 Завершить все бизнес-подключения Нет, обязательно
6 Собрать информацию о кластерах источника и назначения Конфигурации аппаратного и программного обеспечения, топология кластера источника, топология целевого кластера и т.д. Нет, обязательно
7 Создать резервную копию метаданных кластера источника DDL-заявки, имена схем, информация о пользователях и т.д. Нет, обязательно
8 Настроить или оптимизировать DDL Настройка обеспечивает совместимость между синтаксисом DDL Greenplum и YMatrix. Оптимизация позволяет достичь максимальной производительности базы данных с самого начала. (Не требуется при миграции из YMatrix 4 в YMatrix 5) Да, mxshift теперь поддерживает автоматическую миграцию DDL — см. mxshift
9 Сгенерировать SQL-файл для изменения столбцов таблиц Да, mxshift поддерживает автоматическую миграцию индексов — см. mxshift
10 Добавить белые списки для всех узлов кластеров источника и назначения Нет, обязательно
11 Создать пользователей на целевом кластере Нет, обязательно
12 Восстановить структуры таблиц Да, mxshift поддерживает автоматическую миграцию индексов — см. mxshift
13 Создать DDL на целевом кластере В YMatrix эффективнее создавать индексы после миграции данных. Поэтому при создании DDL до миграции исключите инструкции создания индексов. Да, mxshift поддерживает автоматическую миграцию DDL — см. mxshift
14 Изменить сортировку столбцов таблиц на C Да

Ниже приведены подробные примеры для каждого шага.

1.1 Создание резервной копии данных кластера источника (необязательно)

Миграция выполняет только операции чтения из кластера источника, поэтому целостность данных не подвержена риску. Однако, если вы хотите дополнительной уверенности или имеете другие сценарии использования данных, используйте инструмент mxbackup для параллельного резервного копирования кластера.

1.2 Установка и развертывание программного обеспечения целевой базы данных

Примечание!
Рекомендуем развернуть кластер изначально без зеркальных сегментов. Добавьте зеркала после завершения миграции для повышения эффективности миграции.

Примечание!
Имена хостов целевого кластера не должны конфликтовать с именами хостов кластера источника.

См. стандартные руководства по развертыванию кластера:

1.3 Настройка мониторинга целевого кластера (необязательно)

См. документацию по мониторингу и оповещениям:

1.4 Отключение всех DDL-операций на стороне приложения

Примечание!
До остановки всего бизнес-трафика запрещены любые DDL-операции на кластере Greenplum источника. Это включает создание или изменение объектов, добавление или удаление столбцов, а также выполнение операций CREATE, ALTER, TRUNCATE, DROP.

1.5 Завершение всех бизнес-подключений

На Master-узле кластера Greenplum источника отредактируйте файл pg_hba.conf:

$ vim pg_hba.conf

Добавьте IP-адреса клиентов в следующем формате для блокировки удаленного доступа:

host     all         all         <Client IP Address>/<CIDR Mask>       reject

Перезагрузите конфигурацию для применения изменений:

$ gpstop -u

1.6 Сбор информации о кластерах источника и назначения

Соберите данные, включая количество физических машин, ОС, CPU, память, тип дисков, использование дисков, информацию о сетевых интерфейсах, топологии кластеров, лицензию базы данных, настройки групп ресурсов и т.д., адаптируя их под вашу среду. Полезные команды:

Команда Цель
1 free -g Просмотр системной памяти
2 lscpu Просмотр количества CPU
3 cat /etc/system-release Просмотр версии ОС
4 uname -a Вывод информации о ядре в порядке: имя ядра, hostname, версия ядра, версия ядра, архитектура оборудования, тип процессора, платформа, имя ОС (опущено, если неизвестно)
5 tail -11 /proc/cpuinfo Просмотр деталей CPU
6 gpcheckperf Тестирование пропускной способности сети и производительности дискового ввода-вывода

1.7 Создание резервной копии метаданных кластера источника

От имени пользователя gpadmin используйте pg_dump для создания резервной копии DDL, схем и информации о пользователях из кластера Greenplum источника:

# Back up global user objects
pg_dumpall -g -f global_user.sql

# Back up table structures
pg_dump <source_db_name> -s -f orig.sql          

# Make a backup copy
cp orig.sql copy.sql                        

Сгенерируйте SQL для воссоздания индексов:

$ cat get_index.sql 
WITH soi (oid, toid, SIZE, tschema, tname) AS
  ( SELECT soioid,
           soitableoid,
           soisize,
           soitableschemaname,
           soitablename
   FROM gp_toolkit.gp_size_of_index ),
     childrel (oid, coid)AS
  ( SELECT pp.parrelid,
           ppr.parchildrelid
   FROM pg_partition pp
   INNER JOIN pg_partition_rule ppr ON pp.oid = ppr.paroid ),
     irn (oid, toid, SIZE, tschema, tname, rn) AS
  ( SELECT *,
           row_number() OVER (
            ORDER BY dt.ssize DESC) rn
   FROM
     ( SELECT soi.oid,
              soi.toid ,
              sum(coalesce(dt2.SIZE, soi.SIZE)) ssize ,
                                                soi.tschema,
                                                soi.tname
      FROM soi
      LEFT JOIN
        ( SELECT childrel.oid,
                 soi.SIZE
         FROM soi
         INNER JOIN childrel ON soi.toid = childrel.coid ) dt2 ON soi.toid = dt2.oid
      GROUP BY 1,
               2,
               4,
               5 ) dt )
SELECT SQL || ';'
FROM
  ( SELECT pg_get_indexdef(oid) AS SQL ,
           (rn % 12 + (rn / 12)::int) % 12 AS orderkey
   FROM irn
   WHERE toid NOT IN
       (SELECT coid
        FROM childrel) ) dt
WHERE SQL NOT LIKE 'CREATE UNIQUE INDEX%'
ORDER BY dt.orderkey ;

Выполните вышеуказанный SQL с помощью psql:

psql -d <source_db_name> -U <superuser> -t -f get_index.sql > index.sql

1.8 Настройка или оптимизация DDL (необязательно)

mxshift теперь поддерживает автоматическую миграцию DDL — см. раздел "2 Выполнение миграции". Ручные корректировки описаны ниже.

Корректировки устраняют несовместимости между синтаксисом DDL Greenplum и YMatrix (не требуются при миграции YMatrix в YMatrix). Оптимизации направлены на достижение максимальной производительности с самого начала. Примеры команд, выполняемых на кластере Greenplum источника:

# Change compression algorithm
sed -i 's/quicklz/zstd/g' orig.sql   

# Update plpython version
sed -i 's/plpythonu/plpython3u/g' orig.sql     

# Add extension creation syntax
sed -i '1s/^/create language plpython3u;/' orig.sql  

# Remove index creation statements
sed -i -e '/CREATE INDEX.*;/d' -e '/CREATE INDEX/,/;/d' orig.sql  

# Optimize compression method
sed -i 's/compresstype=zlib/compresstype=zstd/g' orig.sql  

# Adjust compression level
sed -i 's/compresslevel=5/compresslevel=1/g' orig.sql        

Пояснение:

  • Смена алгоритма сжатия: YMatrix не поддерживает quicklz.
  • Обновление версии plpython: YMatrix поддерживает plpython3u.
  • Добавление создания расширений: Необходимо для включения определённых расширений в YMatrix.
  • Удаление создания индексов: Создание индексов во время создания таблиц снижает эффективность миграции из-за дополнительных сканирований. Рекомендуем сначала создать таблицы, а затем индексы после миграции.
  • Оптимизация сжатия: zstd обеспечивает лучшую производительность в YMatrix.
  • Настройка уровня сжатия: Уровень 1 обеспечивает оптимальный баланс в YMatrix.

1.9 Генерация SQL-файла для изменения столбцов таблиц (необязательно)

После создания таблиц установите индексируемые столбцы на сортировку C для ускорения индексации и сокращения времени миграции:

$ cat collate.sql
SELECT 'alter table '||quote_ident(b.schemaname)||'.'||quote_ident(b.tablename)||' alter column '||quote_ident(b.colname)||' type '||d.coltype||' COLLATE "pg_catalog"."C";'
FROM
  (SELECT DISTINCT a.schemaname,
                   a.tablename,
                   regexp_split_to_table(replace(a.keyindex,' ',''),',') AS colname
   FROM
     (SELECT schemaname,
             tablename,
             rtrim(split_part(indexdef,'(',2),')') AS keyindex,
             indexdef
      FROM pg_indexes
      WHERE schemaname NOT IN ('pg_catalog')
        AND indexname NOT LIKE '%pkey'
        AND indexdef LIKE 'CREATE INDEX%') a) b
INNER JOIN
  (SELECT c.oid,
          n.nspname,
          c.relname
   FROM pg_catalog.pg_class c
   LEFT JOIN pg_catalog.pg_namespace n ON n.oid = c.relnamespace) c ON b.schemaname=c.nspname
AND c.relname=b.tablename
INNER JOIN
  (SELECT e.attrelid,a.attname, pg_catalog.format_type(a.atttypid, a.atttypmod) AS coltype,
     (SELECT substring(pg_catalog.pg_get_expr(d.adbin, d.adrelid)
                       FOR 128)
      FROM pg_catalog.pg_attrdef d
      WHERE d.adrelid = a.attrelid
        AND d.adnum = a.attnum
        AND a.atthasdef), a.attnotnull,
                          a.attnum
   FROM pg_catalog.pg_attribute a
   LEFT OUTER JOIN pg_catalog.pg_attribute_encoding e ON e.attrelid = a .attrelid
   AND e.attnum = a.attnum
   WHERE a.attnum >0) d ON d.attrelid=c.oid
AND d.attname=b.colname;

1.10 Добавление белых списков для всех узлов кластеров источника и назначения

Примечание!
Пропустите этот шаг, если кластеры источника и назначения работают на одном сервере.

На Master-узлах обоих кластеров добавьте все IP-адреса узлов в файл pg_hba.conf. Примеры IP: 172.16.100.2/32 и 172.16.100.3/32.

Примечание!
Для нескольких хостов перечислите все IP-адреса в скрипте.

$ cat config_hba.sh 
#!/bin/bash
for line  in `psql -Atc "select hostname||','|| datadir
 from gp_segment_configuration order by datadir desc"`
do
    hostname=`echo $line|awk -F "," '{print $1}'`
    datadir=`echo $line|awk -F "," '{print $2}'`

    gpssh -h $hostname -v -e "echo host    all    all    172.16.100.2/32    md5>> ${datadir}/pg_hba.conf"
    gpssh -h $hostname -v -e "echo host    all    all    172.16.100.3/32    md5>> ${datadir}/pg_hba.conf"

done

Также добавьте IP-адреса и имена хостов в /etc/hosts. Пример: IP 172.16.100.195, имя хоста sdw1.

$ cat add_hosts.sh 
#!/bin/bash
for line  in `psql -Atc "select distinct  hostname from gp_segment_configuration order by 1 desc"`
do
    gpssh -h $hostname -v -e "echo 172.16.100.195 sdw1 >> /etc/hosts"

done

Перезагрузите конфигурацию для применения изменений.

Для Greenplum выполните: `gpstop`` $ gpstop -u


Для YMatrix 5 выполните:
`mxstop``
$ mxstop -u

1.11 Create Users on Target Cluster

Run the following command in the YMatrix environment:

$ psql -h <YMatrix_Server_IP> -p <target_port> -d <target_db> -U <target_superuser> -f global_user.sql

1.12 Create DDLs on Target Cluster (Optional)

In the YMatrix environment:

$ psql -h <YMatrix_Server_IP> -p <target_port> -d <target_db> -U <target_superuser> -f orig.sql 

1.13 Восстановление структур таблиц (необязательно)

Используйте созданную резервную копию orig.sql для восстановления структур таблиц на целевом кластере YMatrix:

$ time psql -d <target_db_name> -f orig.sql > restoreddl.log  2>&1 &   

1.14 Изменение сортировки таблиц на C (необязательно)

$ time psql -d <target_db_name> -f collate.sql  

2 Выполнение миграции

Примечание!
Полный список параметров см. в документации mxshift

Сначала создайте файл конфигурации config_path.toml. Пример:

[database]
        [database.source]
        ## Name of database
        db-database= "testdb"
        ## Hostname of database master
        db-host="sdw3"
        ## password of database
        db-password="xxxx"
        ## Port of database master
        db-port=54322
        ## user name of database
        db-user="gpadmin"
        ## Version of database(Please use the result of 'SELECT version();' as value). Required only when
        ##       1. Source database is un-reachable, and 'ddl.only-ddl' is enabled and 'ddl.mode' is 'input'
        ##       2. Target database is un-reachable, and 'ddl.mode' is 'output' */
         # db-version="PostgreSQL 12 (MatrixDB 5.1.0-enterprise) (Greenplum Database 7.0.0+dev.17410.gedbdb5ef84 build dev) on arm-apple-darwin21.5.0, compiled by Apple clang version 13.0.0 (clang-1300.0.27.3), 64-bit compiled on Jun  5 2023 15:45:24"
         ## The installation directory of matrixdb
         install-dir="/usr/local/greenplum-db-6.7.1"
         [[database.source.hostname-to-ip]]
             ## Replace content within <> with actual values and remove <>
             node-hostname="<mdw>" 
             node-ip="<127.0.0.1>"
         [[database.source.hostname-to-ip]]
             node-hostname="<sdw1>"
             node-ip="<127.0.0.2>"
         [[database.source.hostname-to-ip]]
             node-hostname="<sdw2>"
             node-ip="<127.0.0.3>"

        [database.target]
        ## Name of database
        db-database="destdb"
        ## Hostname of database master
        db-host="172.16.100.32"
        ## password of database
        db-password="yyyy"
        ## Port of database master
        db-port=5432
        ## user name of database
        db-user="mxadmin"
        ## Version of database(Please use the result of 'SELECT version();' as value). Required only when
        ##       1. Source database is un-reachable, and 'ddl.only-ddl' is enabled and 'ddl.mode' is 'input'
        ##       2. Target database is un-reachable, and 'ddl.mode' is 'output' */
         # db-version="PostgreSQL 12 (MatrixDB 5.1.0-enterprise) (Greenplum Database 7.0.0+dev.17410.gedbdb5ef84 build dev) on arm-apple-darwin21.5.0, compiled by Apple clang version 13.0.0 (clang-1300.0.27.3), 64-bit compiled on Jun  5 2023 15:45:24"

[scope]
## Compression method for data transfer: 0/gzip/lz4/zstd        
compress-method="lz4"
## Data transfer mode: normal/dryrun/fetch/motion
## dryrun: execute DDL only, no data transfer
## fetch: fetch data from source and discard
## motion: fetch, redistribute, then discard
mode="normal"
## SQL to select segment info from source
# select-source-segment-sql="SELECT dbid, content, port, hostname FROM gp_segment_configuration WHERE status = 'u' AND role = 'p' ORDER BY CONTENT;"
## SQL to select segment info from target
# select-target-segment-sql="SELECT dbid, content, port, hostname FROM gp_segment_configuration WHERE status = 'u' AND role = 'p' ORDER BY CONTENT;"
        [[scope.table-list]]
                schema="test_schema_1"
                name="table_001"
        [[scope.table-list]]
                schema="test_schema_2"
                name="table_002"
        [[scope.exclude-table-list]]
                schema="test_schema_3"
                name="table_003"
schema-list=["test_schema_1", "test_schema_2"]
exclude-schema-list=["test_schema_5", "test_schema_8"]
## Whether to disable incremental data migration (default: true)
# disable-data-increment=true

[log]
## Log level: debug/verbose/info
log-level="info"
## Disable colored log output
# no-color=false

[controller]
## By default, transfer starts from largest table. Use 'bothway' to start from both largest and smallest
both-way=true
## Number of tables to migrate concurrently
concurrency=3

[transfer]
## Verify record count for each table
verify=true
with-index=true

[ddl]
enabled=true
# file-path="/tmp/mxshift.sql"
# mode="output"
only-ddl=false
## Skip resource queue/group during DDL transfer (default: true)
# skip-resource-queue-and-group=true
## Skip tablespace during DDL transfer (default: true)
# skip-table-space=true
        [[ddl.replace]]
        ## Applies only when migrating from Greenplum to YMatrix
                category="role"
                [[ddl.replace.pairs]]
                        old="gpadmin"
                        new="mxadmin"
## Disable incremental DDL migration (default: true)
# disable-ddl-increment=true   

Затем выполните миграцию на целевом кластере YMatrix:

$ mxshift -c config_path.toml

3 Задачи после миграции

3.1 Создание индексов (необязательно)

На целевом кластере YMatrix:

psql -h localhost -p <target_port> -d <target_db_name> -U mxadmin -f index.sql >>idx.out 2>&1 &

3.2 Запуск analyzedb

Обновите статистику для всей базы данных на целевом кластере YMatrix:

export PGPORT=<target_port>
time analyzedb -d <target_db_name> -p 10 -a 

3.3 Добавление зеркальных сегментов

Добавьте зеркальные сегменты на целевой кластер YMatrix. Процедура следующая:

# First, check the current cluster instance information
postgres=# SELECT * from gp_segment_configuration order by 1;
 dbid | content | role | preferred_role | mode | status | port | hostname | address |                   datadir
------+---------+------+----------------+------+--------+------+----------+---------+---------------------------------------------
    1 |      -1 | p    | p              | n    | u      | 5432 | mdw      | mdw     | /home/mxdata_20220925154450/master/mxseg-1
    2 |       0 | p    | p              | n    | u      | 6000 | sdw2     | sdw2    | /home/mxdata_20220925154450/primary/mxseg0
    3 |       1 | p    | p              | n    | u      | 6001 | sdw2     | sdw2    | /home/mxdata_20220925154450/primary/mxseg1
    4 |       2 | p    | p              | n    | u      | 6000 | sdw3     | sdw3    | /home/mxdata_20220925154450/primary/mxseg2
    5 |       3 | p    | p              | n    | u      | 6001 | sdw3     | sdw3    | /home/mxdata_20220925154450/primary/mxseg3
    6 |      -1 | m    | m              | s    | u      | 5432 | sdw1     | sdw1    | /home/mxdata_20220925154450/standby/mxseg-1
(6 rows)

# Create a file containing all hostnames
$ cat /home/mxadmin/seg_hosts 
sdw1
sdw2
sdw3
sdw4

# Use gpssh to create mirror directories in batch
$ gpssh -f /home/mxadmin/seg_hosts -e 'mkdir -p /home/mxdata_20220925154450/mirror'

# Generate the mirror configuration template file
$ mxaddmirrors -o ./addmirror

# View the generated mirror template file
$ cat addmirror

# Execute the command to add mirrors
$ mxaddmirrors -i addmirror

# Finally, check the cluster instance again
postgres=# SELECT * from gp_segment_configuration order by 1;
 dbid | content | role | preferred_role | mode | status | port | hostname | address |                   datadir
------+---------+------+----------------+------+--------+------+----------+---------+---------------------------------------------
    1 |      -1 | p    | p              | n    | u      | 5432 | mdw      | mdw     | /home/mxdata_20220925154450/master/mxseg-1
    2 |       0 | p    | p              | n    | u      | 6000 | sdw2     | sdw2    | /home/mxdata_20220925154450/primary/mxseg0
    3 |       1 | p    | p              | s    | u      | 6001 | sdw2     | sdw2    | /home/mxdata_20220925154450/primary/mxseg1
    4 |       2 | p    | p              | s    | u      | 6000 | sdw3     | sdw3    | /home/mxdata_20220925154450/primary/mxseg2
    5 |       3 | p    | p              | s    | u      | 6001 | sdw3     | sdw3    | /home/mxdata_20220925154450/primary/mxseg3
    6 |      -1 | m    | m              | s    | u      | 5432 | sdw1     | sdw1    | /home/mxdata_20220925154450/standby/mxseg-1
    7 |       0 | m    | m              | n    | d      | 7000 | sdw3     | sdw3    | /home/mxdata_20220925154450/mirror/mxseg0
    8 |       1 | m    | m              | s    | u      | 7001 | sdw3     | sdw3    | /home/mxdata_20220925154450/mirror/mxseg1
    9 |       2 | m    | m              | s    | u      | 7000 | sdw2     | sdw2    | /home/mxdata_20220925154450/mirror/mxseg2
   10 |       3 | m    | m              | s    | u      | 7001 | sdw2     | sdw2    | /home/mxdata_20220925154450/mirror/mxseg3
(10 rows)

После завершения вышеуказанных шагов восстановите доступ к бизнес-приложениям и отслеживайте поведение системы. Наблюдайте за кластером в течение продолжительного периода (продолжительность зависит от конкретных паттернов нагрузки). Если система работает стабильно — поздравляем! Миграция данных успешно завершена!