PotgreSQL 基于时间点恢复

前言

本篇文章介绍 PostgreSQL 基于时间点恢复（point-in-time-recover）需要的条件及恢复过程，属于操作说明。

1. WAL 日志

WAL（Write Ahead Log） 日志优先写机制，常用于关系型数据库维护事务 持久性、一致性 的一种常见手段，例如 MySQL 中的 Redo Log 也属于是 WAL 日志，不过在 MySQL 中如果要实现 PITR 要使用 Binlog 日志，这块儿我理解 MySQL 也可以用 Redo 去做复制的，也可以用 Redo 做 PITR 但 MySQL 是多引擎架构，不仅仅有事务引擎，其它引擎不支持 Redo，所以才使用 Binlog 应用于 PITR 和主从复制。

在 PostgreSQL 只有事务引擎，所以 WAL 日志既可以应用于事务系统，也可以于主从同步和 PITR。

1.1 WAL 配置

想要实现 PITR 相当于一个全量备份 + 增量备份，那 WAL 就是用于做增量备份，此时就需要启用 WAL 归档：

wal_level = replica             # minimal, replica, or logical
archive_mode = on               # enables archiving; off, on, or always# (change requires restart)# 这里的目标是归档的目录，需要提前创建
archive_command = 'cp %p /data/pgsql12/archive/%f && echo %f >> /data/pgsql12/archive/archive.list'             # command to use to archive a logfile segment

配置完成后需要重启数据库：

pg_ctl -D /data/pgsql12/data/ -l /data/pgsql12/logs/start.log restart

2. pg_basebackup

pg_basebackup 是 PostgreSQL 自带的物理热备工具，不过仅支持备份整个实例，无法进行单库单表备份，可用于备库搭建：

pg_basebackup [OPTION]...

参数	含义
-D/–pg-data	备份文件目录，表示将备份文件写入到那个目录下
-F/–format	默认为p、可选择p、t
-r/–max-rate	传输数据的最大速率限制
-R/–write-recovery-conf	输出用于replication的配置信息
-X, --wal-method	指定复制wal日志的方式，有none、fetch、stream，推荐使用stream避免接收wal信息是源端日志被覆盖
-z, --gzip	是否压缩，配合-F t使用
-Z, --compress=0-9	压缩等级，数字越大压缩率越大、越消耗CPU资源
-c, --checkpoint	设置checkpoint的模式：fast、spread
-C, --create-slot	创建复制槽
-S, --slot=SLOTNAME	指定复制槽名称
-l, --label=LABEL	指定一个备份标识，便于运维人员后续的维护
-n, --no-clean	do not clean up after errors
-N, --no-sync	do not wait for changes to be written safely to disk
-P, --progress	打印备份进度信息
-v, --verbose	输出详细的信息

2.1 常用命令

用于基本的备份恢复常用命令：

pg_basebackup -D 备份文件目录  -v -P -Upostgres -h 127.0.0.1 -p5432 -R

3. 全备恢复实验

3.1 进行一个全备

 pg_basebackup -D /data/pgsql12/backup  -v -P -Upostgres -h 127.0.0.1 -p5432 -R

pg_basebackup: initiating base backup, waiting for checkpoint to complete
pg_basebackup: checkpoint completed
pg_basebackup: write-ahead log start point: 2/6D000028 on timeline 2
pg_basebackup: starting background WAL receiver
pg_basebackup: created temporary replication slot "pg_basebackup_74591"
2455778/2455778 kB (100%), 1/1 tablespace                                         
pg_basebackup: write-ahead log end point: 2/6D000138
pg_basebackup: waiting for background process to finish streaming ...
pg_basebackup: syncing data to disk ...
pg_basebackup: base backup completed

3.2 写入增量数据

postgres=# update pgbench_accounts set abalance = 100 where bid = 41;
UPDATE 100000

postgres=# select pg_current_wal_lsn();pg_current_wal_lsn 
--------------------2/70D63FD0postgres=# select now();now              
-------------------------------2023-08-08 13:51:34.475891+08

3.3 模拟备份恢复

此时最坏的事情发生了，需要恢复数据，首先需要先关闭数据库：

pg_ctl -D /data/pgsql12/data/ stopwaiting for server to shut down.... done
server stopped

将数据目录重命名，将基础备份

# 重命名备份目录
mv data data_bak
# 移动备份文件至数据目录
mv backup data
# 修改数据目录为 700 否则无法启动
# DETAIL:  Permissions should be u=rwx (0700) or u=rwx,g=rx (0750).
chmod 700 /data/pgsql12/data/

修改数据目录下 postgresql.auto.conf 文件：

restore_command = 'cp /data/pgsql12/archive/%f %p > /data/pgsql12/archive/recovery.log 2>&1 '# 通过 LSN 方式恢复
recovery_target_lsn='2/70D63FD0'
# 通过时间点的方式恢复 2 选 1
recovery_target_time = '2023-08-08 13:51:34'
# 达到恢复目标后，数据的动作 promote 表示可以直接接受连接，测试使用，生产恢复建议使用 pause（默认值）确认数据恢复好后，手动删除 recovery.signal 文件即可。
recovery_target_action = 'promote'

配置完这些后，重新启动数据库：

pg_ctl  -D /data/pgsql12/data start -l /data/pgsql12/logs/start.log

验证刚才的增量数据是否已经恢复：

postgres=# select count(*) from pgbench_accounts where bid = 41 and abalance = 100;count  
--------100000

总结

PostgreSQL 想要实现 PITR 需要设置 wal_level 配置参数为 replica 或更高级别，且配置合理的归档机制和归档清理机制，本篇文章只引入恢复流程，一套生产环境备份恢复如何配置，我们将在下一篇文章介绍。