分享 | 一文了解 PG PITR 即时恢复

作者：颜博 青云科技数据库研发工程师

目前从事 PostgreSQL 产品开发工作，热衷于 PostgreSQL 数据库的学习和研究

在数据库系统中，数据是一切的基础，数据的安全更是重中之重。但可能因为各种原因导致数据丢失或损坏，因此数据的备份和恢复便显得尤为重要。

PostgreSQL 是一个强大的开源对象关系数据库系统，经过 30 多年的积极开发，在可靠性、功能稳健性和性能方面赢得了良好的声誉。Point-In-Time Recovery（简称 PITR） 是 PostgreSQL 的基于时间点的数据恢复技术，在开启 WAL 日志归档及基础备份后，可以即时恢复用户误操作丢失的数据，为您的数据库加上一重"保险"。

本文将演示 PostgreSQL 如何配置 PITR 数据备份，以及当数据被误删除后如何进行数据即时恢复。

｜环境准备

准备数据库

准备 PostgreSQL 11 版数据库环境。

# echo "$PGHOME" 查看
PGHOME=/usr/lib/postgresql/11

# echo "$PGDATA" 查看，PostgreSQL 的数据目录
PGDATA=/data/pgsql/main

# pg 命令行执行 show config_file; 命令查看，PostgreSQL 的配置文件位置
PGCONFIG_FILE=/etc/postgresql/11/main/postgresql.conf

# PostgreSQL 的启动日志位置，当启动失败时，可以通过日志快速查看报错内容
PG_LOG=/data/pglog/start.log

｜PITR 数据备份

当用户误删除数据之后，可以通过 PITR 恢复指定的时间戳的数据。下面介绍开启备份及恢复数据的详细步骤。

开启 WAL 日志归档

通过修改配置文件，开启 WAL 日志归档功能。

# 创建保存wal日志归档的目录，并修改目录拥有者
$ mkdir -p /data/wallog_back
$ chown -R postgres:postgres /data/wallog_back

# 修改 PostgreSQL 数据库配置文件 postgresql.conf
$ vim /etc/postgresql/11/main/postgresql.conf

# 修改如下配置项：
wal_level = archive
archive_mode = on    
archive_command = 'test ! -f /data/wallog_back/%f && cp %p /data/wallog_back/%f' # 配置归档命令，拷贝 wal 文件到指定目录，%p 为实际的 wal 文件目录，%f 为 wal 文件名称

# 保存后重启数据库
root:~# su postgres
# stop postgresql server
postgres:~$ /usr/lib/postgresql/11/bin/pg_ctl stop
# start postgresql server
postgres:~$ /usr/lib/postgresql/11/bin/pg_ctl -D /data/pgsql/main/ start 
-o '-c config_file=/etc/postgresql/11/main/postgresql.conf' -l /data/pglog/start.log

成功保存配置修改，即打开了 WAL 日志归档功能。

准备数据

# 创建测试表
CREATE TABLE test_table(
   ID INT     NOT NULL,
   NAME       TEXT    NOT NULL,
   AGE        INT     NOT NULL
);

# 插入测试数据。通过以下命令，快速插入 200001 条测试数据
insert into test_table(id, name, age) 
values(
generate_series(0,200000), 
substr(md5(random()::text), 0, 25), 
generate_series(0,200000)
);

执行基础备份

• PostgreSQL 查看当前时间，指定备份时的 lable。

postgres=# select now();
              now              
-------------------------------
 2021-11-04 14:50:42.482253+08
(1 row)

• 开始备份

# PostgreSQL 命令行执行 
postgres=# select pg_start_backup('backup_2021-11-04 14:50:42');
 pg_start_backup 
-----------------
 0/9000060
(1 row)

# 切换到 linux 命令行执行
cd /data
$ sudo tar -cvzf pgsql.tar pgsql

postgres=# select pg_stop_backup();
NOTICE:  pg_stop_backup complete, all required WAL segments have been archived
 pg_stop_backup 
----------------
 0/9000168
(1 row)

• 执行一次 WAL 切换，使得 WAL 日志归档

postgres=# select pg_switch_wal();
 pg_switch_wal 
---------------
 0/A000078
(1 row)

• 查看归档状态，如果 archived_count 为 0 代表异常，需要查看配置文件是否修改成功或尝试重启 PostgreSQL 服务

postgres=# select * from pg_stat_archiver;

注意：

• 备份完成后，/data/wallog_back/ 目录下应该有相应的归档文件。

• select * from pg_stat_archiver;命令执行完成后，如果 archived_count 为 0，代表归档设置开启失败，请重新检查配置文件或重启服务。

｜PITR 数据恢复

模拟误删数据

# 删除 test_table 表中 id 大于 10000 的数据，模拟误删除数据的操作
postgres=# delete from test_table where id>10000;
DELETE 190000

# 查询出当前时间，根据此时间确定大概的恢复时间点
postgres=#  select now();
              now              
-------------------------------
 2021-11-04 14:56:17.452967+08
(1 row)

即时恢复数据

# 停止数据库运行
$ /usr/lib/postgresql/11/bin/pg_ctl stop

# 重命名 pgsql 目录
cd /data
mv pgsql pgsql_back

# 恢复备份包到 data 目录
sudo tar -zxvf pgsql.tar

# 配置 data 目录下的recovery.done文件，如果没有则创建。
restore_command='cp /data/wallog_back/%f %p'        # wal归档的目录
recovery_target_time='2021-11-04 14:56:17.452967'    # 恢复到此时刻，根据之前的 select now()判断恢复时刻。
recovery_target_timeline='latest'

重新启动数据库

$ /usr/lib/postgresql/11/bin/pg_ctl -D /data/pgsql/main/ start -o '-c config_file=/etc/postgresql/11/main/postgresql.conf' -l /data/pglog/start.log

｜数据恢复验证

postgres=# select * from test_table;
postgres=# select count(*) from test_table;
 count  
--------
 200001
(1 row)

如图所示，数据恢复到了 200001 条。

｜总结

PITR 在配置一定条件后，可以进行数据的恢复，在误删除数据后，可以帮助我们找回数据。

｜参考

• https://www.postgresql.org/
• https://blog.csdn.net/arcticJian/article/details/102746287
• https://my.oschina.net/Kenyon/blog/58112