第7章 PostgreSQL の Debezium コネクター

Debezium の PostgreSQL コネクターは、PostgreSQL データベースのスキーマで行レベルの変更をキャプチャーします。このコネクターと互換性のある MongoDB のバージョンについては、Debezium Supported Configurations page を参照してください。

PostgreSQL サーバーまたはクラスターに初めて接続すると、コネクターはすべてのスキーマの整合性スナップショットを作成します。スナップショットの完了後、コネクターはデータベースのコンテンツを挿入、更新、および削除する行レベルの変更を継続的にキャプチャーします。これらの行レベルの変更は、PostgreSQL データベースにコミットされています。コネクターはデータの変更イベントレコードを生成し、それらを Kafka トピックにストリーミングします。各テーブルのデフォルトの動作では、コネクターは生成されたすべてのイベントをそのテーブルの個別の Kafka トピックにストリーミングします。アプリケーションとサービスは、そのトピックからのデータ変更イベントレコードを使用します。

Debezium PostgreSQL コネクターを使用するための情報および手順は、以下のように設定されています。

7.1. Debezium PostgreSQL コネクターの概要

PostgreSQL の 論理デコード 機能は、バージョン 9.4 で導入されました。これは、トランザクションログにコミットされた変更の抽出を可能にし、出力プラグイン を用いてユーザーフレンドリーな方法でこれらの変更の処理を可能にするメカニズムです。出力プラグインを使用すると、クライアントは変更を使用できます。

PostgreSQL コネクターには、連携してデータベースの変更を読み取りおよび処理する 2 つの主要部分が含まれています。

  • pgoutput は、PostgreSQL 10+ の標準的な論理デコード出力プラグインです。これは、この Debezium リリースでサポートされている唯一の論理デコード出力プラグインです。このプラグインは PostgreSQL コミュニティーにより維持され、PostgreSQL 自体によって 論理レプリケーション に使用されます。このプラグインは常に存在するため、追加のライブラリーをインストールする必要はありません。Debezium コネクターは、raw レプリケーションイベントストリームを直接変更イベントに変換します。
  • PostgreSQL の ストリーミングレプリケーションプロトコル および PostgreSQL JDBC ドライバー を使用して、論理デコード出力プラグインによって生成された変更を読み取る Java コード (実際の Kafka Connect コネクター)。

コネクターは、キャプチャーされた各行レベルの挿入、更新、および削除操作の 変更イベント を生成し、個別の Kafka トピックの各テーブルに対する変更イベントレコードを送信します。クライアントアプリケーションは、対象のデータベーステーブルに対応する Kafka トピックを読み取り、これらのトピックから受け取るすべての行レベルイベントに対応できます。

通常、PostgreSQL は一定期間後にログ先行書き込み (WAL、write-ahead log) をパージします。つまり、コネクターにはデータベースに加えられたすべての変更の完全な履歴はありません。そのため、PostgreSQL コネクターが最初に特定の PostgreSQL データベースに接続すると、データベーススキーマごとに 整合性スナップショット を実行して起動します。コネクターは、スナップショットの完成後に、スナップショットが作成された正確な時点から変更のストリーミングを続行します。これにより、コネクターはすべてのデータの整合性のあるビューで開始し、スナップショットの作成中に加えられた変更は省略されません。

コネクターはフォールトトラレントです。コネクターは変更を読み取り、イベントを生成するため、各イベントの WAL の位置を記録します。コネクターが何らかの理由で停止した場合 (通信障害、ネットワークの問題、クラッシュなど)、コネクターは再起動後に最後に停止した場所から WAL の読み取りを続行します。これにはスナップショットが含まれます。スナップショット中にコネクターが停止した場合、コネクターは再起動時に新しいスナップショットを開始します。

重要

コネクターは PostgreSQL の論理デコード機能に依存および反映します。これには、以下の制限があります。

  • 論理デコードは DDL の変更をサポートしません。よって、コネクターは DDL の変更イベントをコンシューマーに報告できません。
  • 論理デコードのレプリケーションスロットは、プライマリー サーバーでのみサポートされます。PostgreSQL サーバーのクラスターがある場合、コネクターはアクティブな primary サーバーでのみ実行できます。hot または warm スタンバイのレプリカでは実行できません。primary サーバーが失敗するか降格されると、コネクターは停止します。primary サーバーの回復後に、コネクターを再起動できます。別の PostgreSQL サーバーが primary に昇格された場合は、コネクターの設定を調整してからコネクターを再起動します。

Debezium PostgreSQL コネクターによる障害および問題の処理方法 には、問題が発生した場合のコネクターの動作が説明されています。

重要

Debezium は現在、UTF-8 文字エンコーディングのデータベースのみをサポートしています。1 バイト文字エンコーディングでは、拡張 ASCII コード文字が含まれる文字列を正しく処理できません。