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SQL Server 变更数据捕获(CDC)监控表数据

2013-12-18 09:47  听风吹雨  阅读(22445)  评论(17编辑  收藏

一.本文所涉及的内容(Contents)

  1. 本文所涉及的内容(Contents)
  2. 背景(Contexts)
  3. 实现过程(Realization)
  4. 补充说明(Addon)
  5. 参考文献(References)

二.背景(Contexts)

  在SQL Server 2008版本之前,对表数据库的变更监控,我们通常使用DML触发器进行监控,把DML操作中的INSERT/UPDATE/DELETE数据记录下来,但是触发器的维护比较困难;

  当SQL Server 2008新功能:变更数据捕获(Change Data Capture,即CDC)出来之后,我发现这正是我想要的,因为我之前使用DML触发器实现的时候也是把UPDATE操作按照两条记录进行记录的,共同的缺点都是在用户修改了表结构后,CDC不会自动同步到记录中,不过CDC也有DDL的监控可以补充这个缺陷;CDC的优点就是以异步进程读取事务日志进行捕获数据变更的。

三.实现过程(Realization)

(一) 创建一个测试数据库;

/******* Step1:创建示例数据库*******/
USE master
GO
IF EXISTS(SELECT name FROM sys.databases WHERE name = 'CDC_DB')
DROP DATABASE CDC_DB
GO
CREATE DATABASE CDC_DB
GO

 

(二) 在开启数据库的CDC之前先查询一下状态,is_cdc_enabled值为0表示没有开启,1表示开启,当为数据库[CDC_DB]启用了CDC之后,在CDC_DB系统表中会出现下图Figure2所示的6个表;

/******* Step2:开启数据库CDC *******/
--查看数据库是否启用CDC
SELECT name,is_cdc_enabled FROM sys.databases WHERE name = 'CDC_DB'

--启用数据库CDC
USE CDC_DB
GO
EXECUTE sys.sp_cdc_enable_db;
GO

--检查启用是否成功
SELECT is_cdc_enabled,CASE WHEN is_cdc_enabled=0 THEN 'CDC功能禁用' ELSE 'CDC功能启用' END 描述
FROM sys.databases
WHERE NAME = 'CDC_DB'

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(Figure1:数据库CDC状态)

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(Figure2:启用数据库CDC创建的系统表)

wps_clip_image-13454

(Figure3:数据库CDC状态)

wps_clip_image-14649

(Figure4:添加新用户和架构)

开启数据库的CDC之后,分别在用户和架构上创建新的用户cdc,新的架构cdc;

 

(三) 创建一个测试表,对表行变更启用捕获,为表[Department]启用CDC,首先会在系统表中创建[cdc].[dbo_Department_CT],会在Agent中创建两个作业,cdc.CDC_DB_capture和cdc.CDC_DB_cleanup,启用表变更捕获需要开启SQL Server Agent服务,不然会报错。每对一个表启用捕获就会生成一个向对应的记录表。

/******* Step3:对表启用变更捕获*******/
--创建测试表
USE CDC_DB
GO
CREATE TABLE [dbo].[Department](
    [DepartmentID] [smallint] IDENTITY(1,1) NOT NULL,
    [Name] [nvarchar](200) NULL,
    [GroupName] [nvarchar](50) NOT NULL,
    [ModifiedDate] [datetime] NOT NULL,
    [AddName] [nvarchar](120) NULL,
 CONSTRAINT [PK_Department_DepartmentID] PRIMARY KEY CLUSTERED 
(
    [DepartmentID] ASC
) ON [PRIMARY]
) ON [PRIMARY]
GO

--对表启用捕获
EXEC sys.sp_cdc_enable_table 
    @source_schema= 'dbo',
       @source_name = 'Department',
       @role_name = N'cdc_Admin',
       @capture_instance = DEFAULT,
       @supports_net_changes = 1,
    @index_name = NULL,
    @captured_column_list = NULL,
    @filegroup_name = DEFAULT

--检查是否成功
SELECT name, is_tracked_by_cdc ,
    CASE WHEN is_tracked_by_cdc = 0 THEN 'CDC功能禁用' ELSE 'CDC功能启用' END 描述
FROM sys.tables
WHERE OBJECT_ID= OBJECT_ID('dbo.Department')

--返回某个表的变更捕获配置信息
EXEC sys.sp_cdc_help_change_data_capture 'dbo', 'Department'

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(Figure5:提示信息)

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(Figure6:新增加的系统表)

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(Figure7:生成的捕获和清理作业)

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(Figure8:表的CDC状态)

wps_clip_image-12771

(Figure9:多了个数据库角色)

wps_clip_image-5760

wps_clip_image-15007

(Figure10:sys.sp_cdc_enable_table配置选项)

上图深色部分的字段值是在执行sys.sp_cdc_enable_table的时候设置的。

 

(四) 测试插入数据、更新数据、删除数据,执行完这些DML,我们来观察下cdc.dbo_Department_CT帮我们记录些什么?

/******* Step4:测试DML变更捕获*******/
--测试插入数据
INSERT  INTO dbo.Department(
    Name ,
    GroupName ,
    ModifiedDate
)VALUES('Marketing','Sales and Marketing',GETDATE())

--测试更新数据
UPDATE dbo.Department SET Name = 'Marketing Group',ModifiedDate = GETDATE()
WHERE Name = 'Marketing'

--测试删除数据
DELETE FROM dbo.Department WHERE Name='Marketing Group'

--查询捕获数据
SELECT * FROM cdc.dbo_Department_CT

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(Figure11:变更记录表)

对于insert/delete操作,会有对应的一行记录,而对于update,会有两行记录。__$operation列:1 = 删除、2= 插入、3= 更新(旧值)、4= 更新(新值);

 

(五) 启用CDC之后,你怎么从中获取到数据呢?通过数据我们可以对数据进行恢复;

/******* Step6:使用LSN 查看CDC记录*******/
--http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/bb500137%28v=sql.100%29.aspx
SELECT sys.fn_cdc_map_time_to_lsn
('smallest greater than or equal', '2013-07-24 09:00:30') AS BeginLSN

SELECT sys.fn_cdc_map_time_to_lsn
('largest less than or equal', '2013-07-24 23:59:59') AS EndLSN


/******* 查看某时间段所有CDC记录*******/
DECLARE @FromLSN binary(10) =
sys.fn_cdc_map_time_to_lsn
('smallest greater than or equal' , '2013-06-23 09:00:30')

DECLARE @ToLSN binary(10) =
sys.fn_cdc_map_time_to_lsn
('largest less than or equal' , '2013-07-26 23:59:59')

SELECT CASE [__$operation]
WHEN 1 THEN 'DELETE'
WHEN 2 THEN 'INSERT'
WHEN 3 THEN 'Before UPDATE'
WHEN 4 THEN 'After UPDATE'
END Operation,[__$operation],[__$update_mask],DepartmentId,Name,GroupName,ModifiedDate,AddName
FROM [cdc].[fn_cdc_get_all_changes_dbo_Department]
(@FromLSN, @ToLSN,  N'all update old')
/*
all 其中的update,只包含新值
all update old 包含新值和旧值
*/

wps_clip_image-16708

(Figure15:通过时间获取LSN更新)

 

(六) CDC的维护

/******* Step5:维护CDC *******/
--返回所有表的变更捕获配置信息
EXECUTE sys.sp_cdc_help_change_data_capture;

--返回某个表的变更捕获配置信息
EXEC sys.sp_cdc_help_change_data_capture 'dbo', 'Department'

--查看对某个表的哪些列做了捕获监控,使用上面返回的capture_instance列值
EXEC sys.sp_cdc_get_captured_columns
@capture_instance = 'dbo_Department'

wps_clip_image-26559

(Figure12:监控表字段信息)

由于sys.sp_cdc_enable_table 的参数:@captured_column_list = NULL,所以dbo.Department表的所有字段都进行监控了,如果你只关心某些字段,强烈建议在创建捕获的时候设置这个属性;

--所有数据库CDC Job信息
SELECT B.name,A.* FROM msdb.dbo.cdc_jobs AS A
LEFT JOIN sys.databases AS B
ON A.database_id = B.database_id

--当前数据库CDC Job信息
EXEC sp_cdc_help_jobs

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(Figure13:数据库作业信息)

四.补充说明(Addon)

  SQL Server记录数据变更有四种方法:触发器、Output子句、变更数据捕获(Change Data Capture 即CDC)功能、同步更改跟踪。其中后两个为SQL Server 2008所新增。

CDC功能主要捕获SQLServer指定表的增删改操作;

CDC除了捕获数据变更之外,还能捕获DDL操作的变化;

无法对系统数据库和分发数据库启用该功能。且执行者需要用sysadmin角色权限;

cdc.<capture_instance>_CT   可以看到,这样命名的表,是用于记录源表更改的表。对于insert/delete操作,会有对应的一行记录,而对于update,会有两行记录;

对于__$start_lsn列:由于更改是来源与数据库的事务日志,所以这里会保存其事务日志的开始序列号(LSN);

对于__$end_lsn列:

对于__$seqval列:

对于__$operation列:1 = 删除、2= 插入、3= 更新(旧值)、4= 更新(新值);

对于__$update_mask列:

恢复模式为简单模式一样可以进行CDC;

虽然能捕获到数据变更,但是没有办法找到是谁更新的?

能使用这个做回滚嘛?备份的另外一种路径?对表更新不频繁的情况下?

如果是添加或者删除了某些字段DDL,那么创建的CDC表并没有做更改,那新字段的数据怎么捕获呢?修改字段长度等这些操作同样会一起修改CDC对应的表字段;

sys.sp_cdc_enable_table 的@role_name参数,是指角色-数据库角色,这个有什么用呢?应用程序角色又有什么用呢?

cdc.Person_Contact_CT这名字中CT代表什么意思呢?Capture Table?(用户.架构_表_CT)

SQL Server 自启动了两个job,一个捕获,一个清除,注意清除是默认凌晨2点,清除72小时以上的数据。如果同一数据库的表中CDC已经启用,不会重建job。

all

返回指定 LSN 范围内的所有更改。 对于由更新操作导致的更改,此选项只返回在应用更新之后包含新值的行。

all update old

返回指定 LSN 范围内的所有更改。 对于由更新操作导致的更改,此选项将返回在更新之前包含列值的行和更新之后包含列值的行。

更改数据捕获存储过程 (Transact-SQL)

关于变更数据捕获 (SQL Server)

变更数据捕获表 (Transact-SQL)

五.参考文献(References)

SQL Server 2008中新增的变更数据捕获(CDC)和更改跟踪

变更数据捕获

变更数据捕获基本知识

跟踪数据更改 (SQL Server)

关于变更数据捕获 (SQL Server)

使用SQLServer 2008的CDC功能实现数据变更捕获原地址

SQL Server 2008中的CDC(Change Data Capture)功能使用及释疑

SQL Server 2008 的CDC功能

关于CDC功能的答疑

cdc.fn_cdc_get_all_changes_<捕获实例> (Transact-SQL)

ALTER AUTHORIZATION (Transact-SQL)

sys.sp_cdc_change_job(中英文对译)