postgresql数据库备份策略

Posted 2022-08-09 Demonson

tags:

篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了postgresql数据库备份策略相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

一、生产备份方式：pg_basebackup

PostgreSQL脚本监控由于没有安装RMAN插件，我们使用PG_BASEBACKUP进行备份。

任何数据库搭建完成，准备投入使用之后，首先要确定的就是数据库的备份策略，合理有规划的备份是数据安全的关键。

以下就是针对于PostgreSQL数据库，设计的一整套备份策略

WAL归档策略

wal日志

所谓wal，即 write ahead log。存储了数据库系统中所有更改和操作的历史，以确保数据库不会因为故障(例如掉电或其他导致服务器崩溃的故障)而丢失数据。它是在写的操作完成之前写好，但当写真正完成之后，它的意义似乎就没那么大了，但是绝不是以所用。虽然在默认的设置中wal归档并不是开启的，而是会自动删除。

有时我们使用全备进行恢复数据时，时间点总是没那么精确，因为全备一般都是一段时间之前的数据，这之间的数据可以通过应用wal找回。这也是我们推荐开启wal归档的原因

参数配置

在开启wal日志归档前，首先需要设置几个参数

wal_level = replica

该参数的可选的值有minimal，replica和logical，wal的级别依次增高，在wal的信息也越多。由于minimal这一级别的wal不包含从基础的备份和wal日志重建数据的足够信息，在该模式下，无法开启wal日志归档

archive_mode = on 

上述参数为on，表示打开归档备份,可选的参数为on,off,always 默认值为off，所以要手动打开


archive_command = 'cp %p /pgdata/10/archive_wals%f'

该参数的默认值是一个空字符串，他的值可以是一条shell命令或者一个复杂的shell脚本。在shell脚本或命令中可以用 “%p” 表示将要归档的wal文件包含完整路径的信息的文件名，用“%f” 代表不包含路径信息的wal文件的文件名

注意：wal_level和archive_mode参数修改都需要重新启动数据库才可以生效。而修改archive_command则不需要。所以一般配置新系统时，无论当时是否需要归档，这要建议将这两个参数开启

归档策略脚本

这次分享的策略是使用一个shell脚本来管理归档：

在postgres家目录下，分别创建bin，log目录。bin目录存放此脚本，log则记录执行日志

归档策略是在/data下的 archivedir中，按日期为名归档日志，保留20天。20天前的自动删除

archive_command参数的配置为：

修改postgresql.conf文件以下参数，然后执行pg_ctl reload就可以生效了

archive_command ='/bin/bash /home/postgres/bin/pg_archive.sh %p %f'

archive_command命令在归档时不再使用简单的cp命令，而是使用预定好的脚本来备份，脚本内容为

#!/bin/bash
source /home/postgres/.bash_profile
DATE=`date +%Y%m%d`
DIR="/data/archivedir/$DATE"
BACK="/data/archivedir/"`date -d '-5 day' +%Y%m%d`
if [ -d "$BACK" ]; then
                rm -rf $BACK
                echo "success rm $BACK" > /home/postgres/logs/pg_archive_logs
        else
                echo "the old backup file not exists!" > /home/postgres/logs/pg_archive_logs
fi
(test -d $DIR || mkdir -p $DIR) && cp $1 $DIR/$2

物理全备

使用pg_basebackup

PG数据库自带全备的备份命令，提供方便基础备份的工具，这个命令会把整个数据库实例的数据都拷贝出来。经常用来搭建主备，做全量备份

需要注意的是，在使用 pg_basebackup 的备份终端服务器上，必须要有访问数据库的权限，即在pg_hba.conf中要指定好权限

每一次的备份都会使用一个wal槽max_wal_senders。

备份脚本

每天1点备份，保留2周的全备


#!/bin/bash

back="/data/sas_pgbackup/"`date -d '-2 week' +%Y-%m-%d`
backf="/data/sas_pgbackup/"`date +%F`"/base.tar"
echo "starting backup....."

pg_basebackup -D /data/sas_pgbackup/`date +%F` -Xf -R -P -F t -U postgres -h 127.0.0.1

if [ -f "$backf" ]; then
    echo "success backup to $backf"
        if [ -d "$back" ]; then
                rm -rf $back
        echo "success rm $back"
        else
                echo "the old backup file not exists!"
        fi
else
    echo "backup failed, because of the file $backf not found"

fi


00 00 */1 * *     /home/postgres/bin/pgbackup.sh >/home/postgres/logs/pgbackup.log 2>&1 &

其他生产备份工具：

备份管理工具

pg_rman

pg_rman是一款专门为PostgreSQL数据库打造的优秀开源备份软件，其使用的思路类似Oracle的rman，是一个非常方便的备份管理工具

pg_rman最大的亮点就是实现了增量备份，注意不是基于WAL日志的增量备份，是基于上次全量备份之后发生的变化数据块的增量备份

pg_rman的备份原理给介绍一下:

pg_rman不是使用流复制协议进行拷份的，而是使用文件拷贝，即先在主库上执行pg_start_backup()函数,然后拷贝整个数据库的数据目录，最后再执行 pg_stop_backup()函数来结束备份。

所以pg_rman必须和数据库节点跑在一起。否则可以想的到是是无法拷贝数据库的数据文件，从而无法备份。所以通常备份时，需要使用NAS等NFS共享方法把备份机的文件系统mount到数据库机器上。

pg_rman可以在standby节点上做全库的备份，但需要通过网络连接到主库上执行pg_start_backup和pg_stop_backup。

pg_rman需要主库打开了归档才能更好的备份，所以需要在postgresql.conf中打开归档，以便让pg_rman判断出数据库的归档目录在哪里。pg_rman主要是读取postgresql.conf文件中archive_command参数的值。

pg_rman还能备份PostgreSQL数据库的一般程序日志，即pg_log目录的日志文件。所以pg_rman会读取postgresql.conf中的log_directory参数以确定这些日志在哪个目录下。当然这些程序日志通常不是太重要，可以不备份。

pg_rman使用

pg_rman的安装不再赘述，说说它的简单使用

做一次全备

$ pg_rman backup --backup-mode=full
INFO: copying database files
INFO: copying archived WAL files
INFO: backup complete
INFO: Please execute 'pg_rman validate' to verify the files are correctly copied.


全备完之后要校验一下：

$ pg_rman validate
INFO: validate: "2020-6-13 17:45:07" backup and archive log files by CRC
INFO: backup "2020-6-13 17:45:07" is valid
然后用pg_rman show查看状态：

$ pg_rman show
=====================================================================
 StartTime EndTime Mode Size TLI Status
=====================================================================
2020-6-13 17:45:07 2020-6-13 17:45:09 FULL 50MB 1 OK


此时便可看到full备份已经ok
在增量完成之后，如果过了一段时间，数据库产生很多变化，还可以做全量备份

$ pg_rman backup --backup-mode=incremental --with-serverlog
INFO: copying database files
INFO: copying archived WAL files
INFO: copying server log files
INFO: backup complete
INFO: Please execute 'pg_rman validate' to verify the files are correctly copied.
[postgres@pg01 ~]$ pg_rman show
=====================================================================
 StartTime EndTime Mode Size TLI Status
=====================================================================
2020-6-13 17:47:44 2020-6-13 17:47:46 INCR 67MB 1 DONE
2020-6-13 17:45:07 2020-6-13 17:45:09 FULL 50MB 1 OK

每次备份完成，不要忘了做pg_rman validate:

$ pg_rman validate
INFO: validate: "2020-6-13 17:47:44" backup, archive log files and server log files by CRC
INFO: backup "2020-6-13 17:47:44" is valid
$ pg_rman show
=====================================================================
 StartTime EndTime Mode Size TLI Status
=====================================================================
2020-6-13 17:47:44 2020-6-13 17:47:46 INCR 67MB 1 OK
2020-6-13 17:45:07 2020-6-13 17:45:09 FULL 50MB 1 OK
-----------------------------------

二、日常运维备份方式：`pg_dump/pg_dumpall`

备份与恢复

postgresql自带了两个备份工具：

1 2	`pg_dump：可备份一个指定的database` `pg_dumpall：可一次性备份所有database数据以及系统全局数据`

使用pg_dump备份

1 2	`pg_dump支持精确指定要备份的表、schema、和database` `备份文件可以是SQL文件格式、自定义压缩格式或者tar包格式`

pg_dump 常用选项

## 通用选项：

-f, --file=FILENAME 输出文件名或目录名

-F, --format=c|d|t|p 输出文件格式（自定义、目录格式、tar包格式、纯文本）

-j, --jobs=NUM 使用多个并行作业进行转储

-v, --verbose 详细信息模式

## 详细模式：

-b, --blobs 在转储中包括大对象

-c, --clean 在重新创建之前，先清除（删除）数据库对象

-C, --create 在转储中包括命令,以便创建数据库（包括建库语句，无需在导入之前先建数据库）

-n, --schema=SCHEMA 只转储指定名称的模式

-N, --exclude-schema=SCHEMA 不转储已命名的模式

-t, --table=TABLE 只转储指定名称的表

--column-inserts 以带有列名的INSERT命令形式转储数据

## 控制输出内容选项：

-d, --dbname=DBNAME 数据库名

-h, --host=HOSTNAME 数据库服务器的主机名或套接字目录

-p, --port=PORT 数据库服务器的端口号

-U, --username=NAME 以指定的数据库用户联接

-w, --no-password 永远不提示输入口令

-W, --password 强制口令提示 (自动)

--role=ROLENAME 在转储之前执行SET ROLE命令　　

备份某个database，备份结果以自定义压缩格式输出：

1	`pg_dump -h localhost -p 5432 -U someuser -F c -b -v` `-f mydb.backup mydb`

备份某个database，备份结果以SQL文本格式输出，输出结果要包含CREATE DATABASE 语句：

1	`pg_dump -h localhost -p 5432 -U someuser -C -F p -b -v` `-f mydb.backup mydb`

备份某个database中所有名称以"pay"开头的表，备份结果以自定义压缩格式输出：

1	`pg_dump -h localhost -p 5432 -U someuser -F c -b -v` `-t .pay -f pay.backup mydb`

备份某个database中hr和payroll这两个schema中的所有数据，备份结果以自定义压缩格式输出：

1	`pg_dump -h localhost -p 5432 -U someuser -F c -b -v` `-n hr -n payroll -f hr.backup mydb`

备份某个database中除public schema中的数据以外的所有数据，备份结果以自定义压缩格式输出：

1	`pg_dump -h localhost -p 5432 -U someuser -F c -b -v` `-N public -f all_sch_except_pub.backup mydb`

将数据备份为SQL文本文件，且生成INSERT语句，该文件可以用于低版本的PostgreSQL或其它支持SQL的非PostgreSQL数据库

1	`pg_dump -h localhost -p 5432 -U someuser -F p --column-inserts -f select_tables.backup mydb`

目录备份格式：备份时会先创建一个新目录，然后逐一将一个gzip格式的压缩文件和一个列出所有包含结构的文件填充到该目录。

1	`pg_dump -h localhost -p 5432 -U someuser -F d -f` `/root/test/` `mydb`

支持使用备份选项 --jobs（-j），会启动多个线程并行执行当前备份操作

1	`pg_dump -h localhost -p 5432 -U someuser -j 4 -F d -f` `/root/test/` `mydb`

使用pg_dumpall进行全库备份

pg_dumpall不支持导出SQL文件以外的其他格式

pg_dumpall可以将当前所有database数据导出为SQL文本

可以同时导出表空间定义和角色等全局对象

建议每天对角色和表空间定义等全局对象进行备份，但不建议每天使用pg_dumpall来备份全库数据　　

pg_dumpall 常用选项

## 通用选项：

-f, --file=FILENAME 输出文件名

-v, --verbose 详细信息模式

## 控制输出内容选项：

-a, --data-only 仅转储数据，而不转储schema

-g, --globals-only 仅转储全局对象，而不转储数据库

-r, --reles-oly 仅转储角色，而不转储数据库和表空间

-s, --schema-only 仅转储shema，而不转储数据

--inserts 以INSERT命令（而非COPY命令）的形式转储数据

## 连接选项：

-d, --dbname=DBNAME 数据库名

-h, --host=HOSTNAME 数据库服务器的主机名或套接字目录

-l, --database=DBNAME 代替默认数据库

-p, --port=PORT 数据库服务器的端口号

-U, --username=NAME 以指定的数据库用户联接

-w, --no-password 永远不提示输入口令

-W, --password 强制口令提示 (自动)

--role=ROLENAME 在转储之前执行SET ROLE命令　　

pg_dumpall备份数据库

1	`pg_dumpall -U postgres -h localhost -p 5432 -v` `-f all.backup`

pg_dumpall仅备份角色和表空间定义

1	`pg_dumpall -h localhost -U postgres --port=5432 -f myglobals.sql --globals-only`

pg_dumpall仅需备份角色定义而无需备份表空间

1	`pg_dumpall -h localhost -U postgres --port=5432 -f myroles.sql --roles-only`

数据恢复

PostgreSQL支持以下两种数据恢复方式：

1 2	`使用psql来恢复pg_dump或pg_dumpall工具生产的sql文本格式的数据备份` `使用pg_restore工具来恢复由pg_dump工具生产的自定义压缩格式、tar包格式或者目录格式备份`

使用pgsql恢复SQL文本格式的数据备份

恢复一个SQL备份文件并忽略过程中可能发生的所有错误

1	`psql -U postgres -f myglobals.sql`

恢复一个SQL备份文件，如遇错误则立即停止恢复

1	`psql -U postgres --set` `ON_ERROR_STOP=on -f myglobals.sql`

将SQL文本中的数据恢复到某个指定的database

1	`psql -U postgres -d mydb -f select_objects.sql`

使用pg_restore进行恢复

pg_restore 常用参数

## 通用选项：

-d, --dbname=DBNAME 数据库名

-f, --file=FILENAME 输入文件名

-F, --format=c|d|t 输入文件格式（可以自动识别）

-v, --verbose 详细信息模式

## 详细模式：

-a, --data-only 仅恢复数据，而不恢复schema

-C, --create 创建目标数据库

-j, --jobs=NUM 使用多个并行作业进行恢复

-s, --schema-only 仅恢复shema，而不恢复数据

--section=SECTION 恢复命名部分（包括三个部分：pre-data,data以及post-data。\\

data部分包含表记录数据、大对象数据以及序列的值；\\

post-data部分包含索引、触发器、规则和约束的定义；\\

pre-data部分包含除此外其他所有的对象定义）

## 控制输出内容选项：

-h, --host=HOSTNAME 数据库服务器的主机名或套接字目录

-p, --port=PORT 数据库服务器的端口号

-U, --username=NAME 以指定的数据库用户联接

-w, --no-password 永远不提示输入口令

-W, --password 强制口令提示 (自动)

--role=ROLENAME 在转储之前执行SET ROLE命令　　

先创建目标数据库

1	`CREATE DATABASE mydb;`

执行恢复

1	`pg_restore --dbname=mydb --jobs=4 --verbose mydb.backup`

如果备份和恢复使用相同的database，则可以通过添加--create选项省去单独创建库的过程

1 2	`pg_restore --dbname=postgres --create --jobs=4 --verbose mydb.backup` `--create选项，必须先连接数据库，才能创建数据库，所有指定--dbname=postgres`

9.2版本或更新的pg_restore支持--section选项，实现仅恢复表结构而不恢复表数据，创建模板数据库时可以使用这个方法

CREATE DATABASE mydb2;

pg_restore --dbname=mydb2 --section=pre-data --job=4 mydb.backup　　

转载：

Postgresql数据库配置增量备份_李石岩的技术博客的技术博客_51CTO博客

以上是关于postgresql数据库备份策略的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

postgresql数据库备份策略

一、生产备份方式：pg_basebackup

其他生产备份工具：

二、日常运维备份方式：pg_dump/pg_dumpall

二、日常运维备份方式：`pg_dump/pg_dumpall`