10.1 基础备份

首先,使用底层命令进行基本备份的标准过程如下所示:

  1. 发出pg_start_backup命令
  2. 使用你想用的归档命令获取数据库集簇的快照
  3. 发出pg_stop_backup命令

这个简单的过程对于DBA来说很容易操作,因为它不需要特殊工具,只需要常用工具(如复制命令或类似的归档工具)来创建基本备份。此外,在此过程中,不需要获取表上的锁,所有用户都可以在不受备份操作影响的情况下发起查询。相对于其他开源关系型数据库,这是一个巨大的优势。

更简单的方式是使用pg_basebackup命令来做基础备份,不过在它内部也是使用这些底层命令来工作的。

图10.1 制作基础备份图10.1 制作基础备份

由于这些命令对显然是理解PITR的关键点之一,我们将在以下小节中探讨它们。

pg_start_backuppg_stop_backup命令定义在:src/backend/access/transam/xlogfuncs.c

10.1.1 pg_start_backup

pg_start_backup开始为制作基础备份进行准备工作。如 9.8 PostgreSQL中的数据库恢复 所述,恢复过程从重做点开始,因此pg_start_backup必须执行检查点,以便在制作基础备份的开始时刻显式创建一个重做点。此外,这次检查点的检查点位置必须保存在不同于pg_control的其他文件中,因为在备份期间可能会进行多次常规检查点。因此pg_start_backup执行下列四个操作:

  1. 强制进入整页写入 模式。
  2. 切换到当前的WAL段文件(8.4或更高版本)。
  3. 执行检查点。
  4. 创建backup_label文件 —— 该文件创建于基本目录顶层中,包含有关该基本备份本身的关键信息,例如检查点的检查点位置。

第三和第四个操作是该命令的核心。第一和第二个操作是为了更可靠地恢复数据库集簇。

备份标签backup_label文件包含以下六个项目(11或更新版本为七个项目):

  • 检查点位置(CHECKPOINT LOCATION —— 该命令所创建检查点的LSN位置。
  • WAL开始位置(START WAL LOCATION —— 这不是给PITR用的,而是为 第十一章 流复制 描述的流复制准备的。它被命名为START WAL LOCATION,因为复制模式下的备用服务器在初始启动时只读取一次该值。
  • 备份方法(BACKUP METHOD —— 这是用于进行此基本备份的方法。 (pg_start_backuppg_basebackup
  • 备份来源(BACKUP FROM —— 说明此备份是从主库还是备库拉取。
  • 开始时间(START TIME —— 这是执行pg_start_backup时的时间戳。
  • 备份标签(LABEL —— 这是pg_start_backup中指定的标签。
  • 开始时间线(START TIMELINE —— 这是备份开始的时间线。这是为了进行正常性检查,在版本11中被引入。

备份标签

一个9.6版本中备份标签的实际例子如下所示:

postgres> cat /usr/local/pgsql/data/backup_label
START WAL LOCATION: 0/9000028 (file 000000010000000000000009)
CHECKPOINT LOCATION: 0/9000060
BACKUP METHOD: pg_start_backup
BACKUP FROM: master
START TIME: 2018-7-9 11:45:19 GMT
LABEL: Weekly Backup

可以想象,当使用此基础备份恢复数据库时,PostgreSQL从backup_label文件中取出检查点位置CHECKPOINT LOCATION,然后从归档日志中的合适位置读取检查点记录,然后从检查点记录中获取重做点的位置,最后从重做点开始进行恢复过程(下一节将介绍细节)。

10.1.2 pg_stop_backup

pg_stop_backup执行以下五个操作以完成备份。

  1. 如果pg_start_backup打开了整页写入 ,那么关闭整页写入
  2. 写入一条备份结束的XLOG记录。
  3. 切换WAL段文件。
  4. 创建一个备份历史记录文件 —— 此文件包含backup_label文件的内容,以及已执行pg_stop_backup的时间戳。
  5. 删除backup_label文件 —— 从基础备份恢复需要backup_label文件,不过一旦被复制,原始的数据库集簇中就不需要它了。

备份历史文件的命名方法如下所示:

{WAL段文件名}.{基础备份开始时的偏移量}.backup