阿里巴巴开源项目：分布式数据库同步系统otter(解决中美异地机房)

项目背景

   阿里巴巴B2B公司，因为业务的特性，卖家主要集中在国内，买家主要集中在国外，所以衍生出了杭州和美国异地机房的需求，同时为了提升用户体验，整个机房的架构为双A，两边均可写，由此诞生了otter这样一个产品。

   otter第一版本可追溯到04~05年，此次外部开源的版本为第4版，开发时间从2011年7月份一直持续到现在，目前阿里巴巴B2B内部的本地/异地机房的同步需求基本全上了otte4。

目前同步规模：

同步数据量6亿
文件同步1.5TB(2000w张图片)
涉及200+个数据库实例之间的同步
80+台机器的集群规模

项目介绍

名称：otter ['ɒtə(r)]

译意： 水獭，数据搬运工

语言： 纯java开发

定位： 基于数据库增量日志解析，准实时同步到本机房或跨机房的mysql/oracle数据库.


工作原理


原理描述：
1.   基于Canal开源产品，获取数据库增量日志数据。 什么是Canal,  请点击
2.   典型管理系统架构，manager(web管理)+node(工作节点)
     a.  manager运行时推送同步配置到node节点
     b.  node节点将同步状态反馈到manager上
3.  基于zookeeper，解决分布式状态调度的，允许多node节点之间协同工作.

什么是canal?

otter之前开源的一个子项目，开源链接地址：http://github.com/alibaba/canal


otter能解决什么？

1.  异构库同步
   a.  mysql ->  mysql/oracle.  (目前开源版本只支持mysql增量，目标库可以是mysql或者oracle，取决于canal的功能)
2.  单机房同步 (数据库之间RTT < 1ms)
   a. 数据库版本升级
   b. 数据表迁移
   c. 异步二级索引
3.  跨机房同步 (比如阿里巴巴国际站就是杭州和美国机房的数据库同不，RTT > 200ms，亮点)
   a. 机房容灾
4.  双向同步
    a.  避免回环算法  (通用的解决方案，支持大部分关系型数据库)
    b.  数据一致性算法   (保证双A机房模式下，数据保证最终一致性，亮点)
5.  文件同步
    a.  站点镜像  (进行数据复制的同时，复制关联的图片，比如复制产品数据，同时复制产品图片).

单机房复制示意图：

说明：
   a.  数据on-Fly，尽可能不落地，更快的进行数据同步.  (开启node loadBalancer算法，如果Node节点S+ETL落在不同的Node上，数据会有个网络传输过程)
   b.  node节点可以有failover /  loadBalancer. 

跨机房复制示意图：

说明：
   a.  数据涉及网络传输，S/E/T/L几个阶段会分散在2个或者更多Node节点上，多个Node之间通过zookeeper进行协同工作  (一般是Select和Extract在一个机房的Node，Transform/Load落在另一个机房的Node)
   b.  node节点可以有failover /  loadBalancer.  (每个机房的Node节点，都可以是集群，一台或者多台机器)


相关名词解释


otter核心model关系图







名词解释

Pipeline：从源端到目标端的整个过程描述，主要由一些同步映射过程组成
Channel：同步通道，单向同步中一个Pipeline组成，在双向同步中有两个Pipeline组成
DateMediaPair：根据业务表定义映射关系，比如源表和目标表，字段映射，字段组等
DateMedia : 抽象的数据介质概念，可以理解为数据表/mq队列定义
DateMediaSource : 抽象的数据介质源信息，补充描述DateMedia
ColumnPair : 定义字段映射关系
ColumnGroup : 定义字段映射组
Node : 处理同步过程的工作节点，对应一个jvm
otter的S/E/T/L stage阶段模型



说明：为了更好的支持系统的扩展性和灵活性，将整个同步流程抽象为Select/Extract/Transform/Load，这么4个阶段.

Select阶段: 为解决数据来源的差异性，比如接入canal获取增量数据，也可以接入其他系统获取其他数据等。

Extract/Transform/Load 阶段：类似于数据仓库的ETL模型，具体可为数据join，数据转化，数据Load的



相关实现介绍
   Otter调度模型
   Otter数据入库算法
   Otter双向回环控制
   Otter数据一致性
   Otter高可用性
   Otter扩展性
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