國產數據庫加速進入核心系統,傳統同步工具卻頻頻“掉鏈子”。本系列文章聚焦 OceanBase、GaussDB、TDSQL、達夢等主流信創數據庫,逐一拆解其日志機制與同步難點,結合 TapData 的實踐經驗,系統講解從 CDC 捕獲到實時入倉(Doris、StarRocks、ClickHouse 等)的完整鏈路構建方案,為工程師提供切實可行的替代路徑與最佳實踐。
本篇任務:TiDB → ClickHouse
前篇:KingbaseES → Apache Doris
正如本系列持續關注的那樣,隨著“信創”戰略不斷深入,國產數據庫正加速取代傳統商業數據庫,廣泛部署于金融、電信、能源等關鍵領域。在此背景下,如何為這些國產數據庫構建一條穩定、實時、具備高兼容性的日志級數據同步鏈路,成為國產化替代落地過程中的關鍵技術課題。
本篇將以 TiDB → ClickHouse 為例,探討如何突破日志解析與實時入倉的技術瓶頸,構建高可靠、低門檻的同步方案。
一、背景與挑戰:TiDB 崛起,但 CDC 工具缺位
TiDB 作為國產分布式 HTAP 數據庫代表,憑借兼容 MySQL 協議、橫向擴展能力強、支持強一致事務等優勢,已在金融、電信、能源等關鍵行業加速落地,成為信創替代中的熱門選型。企業越來越多地將 TiDB 用作業務核心庫,承載高并發交易、實時寫入及復雜查詢等關鍵應用。
但在實際部署過程中,一個被反復提及的痛點是:如何將 TiDB 中的業務數據,以低延遲、高一致性的方式同步至分析型數倉,以支持實時監控、決策分析、數據服務等下游場景。
遺憾的是,傳統主流的數據同步工具(如 Oracle GoldenGate、Attunity、Qlik Replicate、SharePlex 等)在對國產數據庫等新興數據節點的支持上長期缺失。而很多開源工具雖具備基礎功能,卻又在多源同步、結構變化自動感知、跨庫字段映射與目標端適配等方面仍存在顯著局限。
在這一背景下,構建一條穩定、實時、支持結構演化與異構寫入的日志級數據同步鏈路,不僅是 TiDB 等信創數據庫應用深化的技術前提,更是信創體系內從“可用”走向“好用”的關鍵一步。
二、技術難點分析:TiDB 的日志特性與解析門檻
盡管 TiDB 在兼容 MySQL 協議方面做得較好,但在實際實現層面,其日志系統仍存在若干技術特性,導致通用型同步工具難以直接適配:
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Binlog 格式差異:TiDB 默認采用 Row-Based Binlog,但通過 TiDB 自研的 Drainer 或 TiCDC 導出,與傳統 MySQL Binlog 在事務標識、Schema 變更標記等細節上存在差異,增加了解析復雜度;
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分布式事務模型:TiDB 基于 Percolator 模型構建分布式事務,日志中常存在多個 Region 并發寫入的記錄,對同步工具的順序還原能力提出挑戰;
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TSO 時間戳機制:所有事務基于 TSO(Timestamp Oracle)生成全局唯一時間戳,雖然可保障一致性,但若處理不當,容易造成目標端順序錯亂或寫入沖突;
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DDL 與 DML 混合事務處理難度高:TiDB 支持在線變更表結構,結構變更信息與業務數據同步出現時,要求同步工具具備精準的結構感知與動態適配能力;
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字段與類型擴展:TiDB 支持 JSON、BIT、ENUM 等豐富字段類型,若目標端(如 ClickHouse)不具備完全對應的數據類型,需通過自定義映射策略完成轉換,否則將導致寫入失敗或語義偏差;
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高并發場景下的流控問題:在業務寫入頻繁的情況下,日志量劇增,對同步鏈路的流量調度、目標端緩沖機制提出更高要求。
綜上,TiDB 雖然對外呈現為“兼容 MySQL”,但其底層設計已高度本土化與分布式化。如果缺乏對其日志結構的深度理解和解析能力,構建一條穩定可控的實時同步鏈路往往會陷入一致性難保障、變更不可控、入倉失敗等問題。
三、TapData 方案亮點:以 TiDB → ClickHouse 為例的實時鏈路構建
針對 TiDB 的日志特性和分析型入倉需求,TapData 提供了專門適配的日志級數據同步方案,能夠在不中斷業務系統、不侵入數據庫服務器的前提下,實現對 TiDB 數據的穩定采集與高效寫入。整體鏈路以“低侵入、強兼容、可維護”為設計目標,支持復雜結構的實時同步與異構數據庫間的數據映射。
- 非侵入式數據采集機制
TapData 通過部署獨立的 Agent 服務,與 TiDB 集群進行連接,接入其 Binlog 或 TiCDC 流,無需在 TiDB 節點本身安裝任何插件或組件,也不影響業務系統的穩定運行。該模式尤其適用于對系統隔離性和安全性要求較高的金融、政務行業。
在權限方面,TapData 只需配置具備 REPLICATION CLIENT 與 REPLICATION SLAVE 權限的數據庫賬號,配合開啟的 Binlog 功能,即可實現對數據變更事件的解析與采集。
- 結構變更感知與同步兼容性處理
TapData 支持對 TiDB 中常見的表結構變更操作(如新增字段、修改字段類型、字段順序調整等)進行動態感知,并自動更新同步鏈路中的字段映射關系。在目標端(如 ClickHouse)不支持動態表結構的場景中,系統提供字段過濾、默認填充值、字段重命名等策略,確保結構演化不影響數據寫入的連續性與穩定性。
- 字段類型映射與主鍵策略配置能力
在跨引擎同步過程中,字段類型的語義一致性至關重要。TapData 支持 TiDB → ClickHouse 之間的字段類型映射機制,系統可根據源端字段類型進行自動推斷,同時允許用戶根據實際業務需求手動調整映射策略。例如:
- JSON 類型可映射為 ClickHouse 的 String 或 Nested;
- DECIMAL → Float64;
- TEXT → String 等。
對于主鍵策略,TapData 支持業務主鍵、聯合主鍵拼接、UUID 補充等方式生成目標端唯一標識,用于保障數據去重和冪等性控制。
- 寫入調度與流量優化機制
ClickHouse 對小批次頻繁寫入較為敏感。TapData 提供緩沖配置與批量寫入策略控制能力,結合流控機制,可在秒級延遲范圍內,動態調節批次大小與提交節奏,有效減少寫入碎片、提升目標端資源利用效率,保障分析查詢與寫入之間的協同運行。
- 鏈路可視化監控與秒級延遲控制
同步任務可在 TapData 控制臺中進行全程可視化管理,包括源端連接狀態、任務延遲、異常日志、字段映射等關鍵指標。系統默認支持秒級延遲同步控制,并提供任務級預警機制,幫助數據團隊快速排查異常,確保鏈路在復雜生產環境中長期穩定運行。
四、落地效果與場景拓展
TapData 針對 TiDB 的日志級數據同步方案,已在多個信創行業客戶的測試與方案設計階段中獲得驗證,具備在生產環境中落地部署的能力。該方案適用于以下典型場景,并在實踐中展現出較強的通用性和拓展性:
- 實時入倉,支撐多種分析需求
在以 TiDB 為核心業務庫的架構中,企業通常需要將交易流水、訂單行為、設備數據等寫庫信息同步至 ClickHouse、Doris 等分析型數據庫,以支持實時可視化、風控計算與多維度報表查詢。TapData 提供的 CDC 鏈路可實現秒級延遲同步,簡化實時數倉建設流程,減少自研成本。
- 應對結構頻繁變化的業務系統
在研發迭代快、字段變更頻繁的應用場景下,TapData 可通過自動感知 TiDB 表結構變更、動態更新字段映射邏輯,保障鏈路長期可用,避免因結構不兼容導致同步失敗或數據中斷,特別適合以微服務為核心的數據架構。
- 支持多種下游目標,延伸實時數據能力
雖然本案例以 ClickHouse 為目標庫,但 TapData 同樣支持將 TiDB 數據同步至 Doris、MongoDB、Elasticsearch、Kafka 等多種系統,實現不同業務單元的數據解耦。例如:
- TiDB → Doris:適用于實時報表、查詢分析;
- TiDB → MongoDB:適用于半結構化數據服務場景;
- TiDB → Kafka:實現與異構系統之間的實時數據廣播。
這種靈活的下游適配能力,使企業能夠基于 TiDB 構建統一的數據流轉樞紐,進一步釋放數據價值。
- 滿足信創項目對可控性與國產化的要求
TapData 已完成對國產操作系統、中間件與數據庫的適配驗證,支持私有化部署與資源隔離,滿足金融、電信、政務等行業對數據安全、自主可控的合規性要求。結合 TiDB 本身的國產化戰略地位,該方案為信創場景中的實時數據鏈路建設提供了可行路徑。
五、小結
在國產數據庫加速替代的大背景下,TiDB 憑借其分布式 HTAP 架構與開源生態優勢,正成為越來越多關鍵業務場景的核心存儲引擎。然而,圍繞 TiDB 構建一條穩定、實時、結構適配性強的日志級同步鏈路,仍面臨傳統工具缺位、開源方案局限、入倉目標復雜等現實挑戰。
TapData 提供的 TiDB → ClickHouse 實時同步解決方案,憑借非侵入式采集機制、結構變更感知、類型映射與寫入優化能力,為信創數據庫的實時入倉提供了一種具備落地可行性的路徑選擇。該方案不僅適用于 ClickHouse,也可靈活延展至 Doris、MongoDB、Kafka 等多類數據平臺,為企業構建統一的數據樞紐提供基礎能力。