Windows下面基于pgsql15的备份和恢复

一、基础备份

1.创建一个文件用来存储备份数据

2.备份指令

$CurrentDate = Get-Date -Format "yyyy-MM-dd"
$OutputDirectory = "D:\PgsqData\pg_base\$CurrentDate"
$Command = "./pg_basebackup -h 127.0.0.1 -U postgres -Ft -Pv -Xf -z -Z5 -D $OutputDirectory"
Invoke-Expression -Command $Command

3.备份成功之后会在你创建的文件夹生成一个压缩包

4.恢复操作。关闭pgsql服务，并将原pg的数据文件更改一个名字，将生成的文件解压到原pg数据文件夹

 $PGDATA = "C:\Program Files\PostgreSQL\14\data"
 ./pg_ctl stop -D $PGDATA

提示：备份的文件权限比较高，数据库启动不了，要将所有备份的文件给进行授权，给User用户完全的权限。

重启数据库就可以启动了，此方法也可以用做数据库的迁移，只需要把压缩包解压到新的数据库下面就可以了。

二、归档备份：最后时间

上面的方式简单是简单，但是每次备份都要重新备份整个库，库大的情况下，太过于浪费时间，推荐使用增量备份，每天进行一次归档保存，恢复的时候，只需要把基础数据恢复一次，然后逐次恢复归档数据就可以了。

红色字体为说明，可看可不看

归档备份的原理：PostgreSQL在执行写入操作时，对数据文件的任何修改信息，首先会写入WAL日志，然后才会对数据文件做物理修改。如果数据库服务器掉电或意外宕机，则PostgreSQL重新启动后首先会读取WAL日志，然后根据日志对数据进行恢复。一般来说，通过数据库的全量备份（基础备份）配合WAL日志，是可以将数据库恢复到任意时间点的。
WAL日志的文件个数不是无限增长的，当增长到第N个（N=wal_keep_segments+1）文件时，PostgreSQL会从头开始循环覆盖已生成的WAL日志文件。在恢复时，如果需要的WAL日志文件已经被覆盖，则恢复必然会失败。因此，用户需要根据业务情况来定时对WAL日志文件进行归档。
在恢复数据时，如果使用很久以前的全量备份和归档日志进行恢复，由于需要恢复的WAL日志文件非常多，所以恢复时间会很长。为了解决这个问题，用户应该定期对数据库重新做全量备份，这样在每次恢复时需要恢复的WAL日志文件就比较少，可以缩短恢复过程。
1.开启WAL归档
WAL归档实质上是把在线的WAL日志文件备份出来。在PostgreSQL中配置归档的方法是：设置archive_command参数（其值可以是一个shell命令或一个复杂的shell脚本），并把WAL日志文件复制到其他地方。在postgresql.conf文件中需要修改3个配置项，具体步骤如下。

#归档备份的级别
#wal_level = replica
#启动归档
#archive_mode = on
#设置归档位置
#archive_command = 'copy "%p" D:\\PgsqData\\pg_archive\\"%f"'

1.在配置文件种开启上述三个指令之后，然后做一个测试，假设数据库发生故障。需要用基础备份和归档进行恢复。

create table test (id integer);

insert into test values(generate_series(1,10));//在这个位置对基础数据进行备份，此时备份数据库中的数据只有10个
insert into test values(generate_series(1,10));//再加入十个数据，然后进行手动归档
select pg_switch_wal();  //手动触发一次归档，在手动

解释：在插入第一次10条数据后，进行数据库的备份，此时备份数据库只有前十个，插入第二次10个数据的时候，假设在之后的执行过程中，数据库发生错误，靠基础备份和归档文件恢复到最近的时间点。

2.然后重复上面的第四步，先进行基础数据恢复，在数据恢复之后，只有最开始的10条数据，现在启动时间点恢复，做两个配置。

restore_command = 'copy D:\\PgsqData\\pg_archive\\%f %p'  //归档文件目录
recovery_target_timeline = 'latest'                       //最后的时间线

3.删除pg_wal里面的数据

4.创建recovery.signal文件，这个文件是提示pg做恢复操作。

5.重新启动服务就可以了。

三、归档备份:基于时间点恢复

1.模拟一个误删操作，创建表数据，插入数据，记录当前时间点，一分钟后删除，更新归档文件。

2.删除data文件，把备份数据copy进来，继续上述流程，修改配置文件，其他操作还是和上面一样的。

recovery_target_time = '2024-01-03 14:44:25.180169+08'	# the time stamp up to which recovery will proceed

3.通过时间点恢复的文件没有插入的功能，但是通过时间线恢复的就有插入功能，按道理来说应该是一样的。

如果不能插入，执行一下就可以了

select pg_wal_replay_resume()

提示一下，在进行时间点还原的时候，要把原data替换掉，不能直接根据归档文件还原，具体原因等我搞懂，我再更新。看到的一个解释是这么说的PostgreSQL 只能向后恢复, 而不能前恢复。因此PostgreSQL恢复时，必须要搭配基础备份实施。

四、时间点恢复与时间线历史文件

时间线历史文件在第二次及后续 PITR 过程中起着重要作用。通过尝试第二次恢复，我们将探索如何使用它。同样，假设你在12:15:00时间点又犯了一个错误，错误发生在时间线ID为2的数据库集簇上

模拟操作，找到数据库data文件，完成备份之后，会在归档文件中生成如下文件。

执行以下sql，生成新表

create table test3 (id integer);

insert into test3 values(generate_series(1,10));
select *from test3
select pg_switch_wal();

?此时归档文件变成下面这样

?假设在后面操作的时候数据库发生崩溃，将数据恢复到test3 ，重复上面恢复数据的流程。

第一次恢复，因为是从归档进行恢复，删除pg_wal里的所有数据。开启数据库，查询到表里面有test3，说明第一次恢复成功，恢复成功，归档文件会生成一个.history结尾的文件

?第二次恢复，在恢复之后的数据里面接着插入一个表

create table test4 (id integer);

insert into test4 values(generate_series(1,10));
select *from test4
select pg_switch_wal();

假设在后面操作的时候数据库发生崩溃，将数据恢复到test3 ，重复上面恢复数据的流程。先移除data，再解压备份。

第二次恢复成功之后，生成一个新的.history文件。

第二天恢复，这是在所有流程绝对合法的情况下进行，假设第一天过完了，我们保存了第一天的归档，从第二天开始出现了错误，因为备份的文件不在一个文件夹，第一天没有用完的wal第二天接着用，所以在恢复的时候应该把所有wal文件都集中到一个文件夹里面，这样新的同名文件会自动覆盖，应该怎么恢复呢。

create table test7 (id integer);

insert into test7 values(generate_series(1,10));
select *from test7


select pg_switch_wal();

猜测，在没有开启归档文件的情况下，数据误删之后，可以通过data里面pg_wal数据进行恢复吗。

如果有基础备份的情况下，并且pg_wal里面的归档没有被自动更新的情况下，可以恢复。

五、主从库设计

存储数据库副本的每个节点被称为副本。每一次对数据库的写入操作都需要传播到所有副本上，否则副本就会包含不一样的数据。最常见的解决方案是基于领导者的复制，也称为主动/被动或主/从复制。其中，副本之一被指定为领导者，也称为主库或首要。当客户端要向数据库写入时，它必须将请求发送给领导者，领导者会将新数据写入其本地存储。其他副本被称为追随者，也称为只读副本、从库、次要或热备。

这种原生复制功能是基于日志传输实现的，是一种通用的复制技术：主库不断发送WAL数据，而每个备库接受WAL数据，并立即重放日志。

· 流复制的启动

· 如何实施流复制

· 管理多个备库

· 备库的故障检测

实践出真知，现在我们安装两个数据库

主库192.168.1.12 5433

从库192.168.1.6? ?5433

主库开启配置

主库添加一个用于复制的用户replica

CREATE ROLE replica REPLICATION LOGIN PASSWORD '123456';

主库添加白名单

在文件 /var/lib/pgsql/13/data/pg_hba.conf 下添加：

host     all             all          192.168.0.1/24          trust
# 允许从库通过replica用户连接主库
host   replication      replica       192.168.0.101/32          md

主库创建归档目录

mkdir /var/lib/pgsql/13/archivelog

主库设置，开启归档

/var/lib/pgsql/13/data/postgresql.conf

listen_addresses = '*' 
port = 5432
max_connections = 100 
max_wal_size = 1GB
min_wal_size = 80MB
log_timezone = 'Asia/Shanghai'
archive_mode = on
archive_command = 'test ! -f /var/lib/pgsql/13/archivelog/%f && cp %p /var/lib/pgsql/13/archivelog/%f'
wal_level = replica
max_wal_senders = 10
wal_sender_timeout = 60s

配置完重启主库

systemctl restart postgresql-13.service

从库配置

同步主库的data目录

# 删除从库的data目录
rm -rf /var/lib/pgsql/13/data
# 同步主库的data目录，pg_basebackup是PostgreSQL自带的基础备份工具
pg_basebackup -h 192.168.0.100 -U replica -D /var/lib/pgsql/13/data -X stream -P

修改data目录的权限

chmod -R 700 /var/lib/pgsql/13/data

创建文件standby.signal(版本11开始)

/var/lib/pgsql/13/data/standby.signal
（pg版本11后已经废除recovery.conf）

# 表示该节点是从库
standby_mode = on 

修改从库的postgresql.conf文件

primary_conninfo = 'host=192.168.0.100  port=5432  user=replica  password=123456'
hot_standby = on
max_standby_streaming_delay = 30s
wal_receiver_status_interval = 10s
hot_standby_feedback = on

重启从库

systemctl restart postgresql-13.service

验证主库从库时候同步成功

主库查询

postgres=# select * from pg_stat_replication;
  pid  | usesysid | usename | application_name |  client_addr  | client_hostname | client_port |         backend_start         | 
backend_xmin |   state   | sent_lsn  | write_lsn | flush_lsn | replay_lsn | write_lag | flush_lag | replay_lag | sync_priority | 
sync_state |          reply_time           
-------+----------+---------+------------------+---------------+-----------------+-------------+-------------------------------+-
-------------+-----------+-----------+-----------+-----------+------------+-----------+-----------+------------+---------------+-
-----------+-------------------------------
 21228 |    16384 | replica | walreceiver      | 192.168.0.101 |                 |       39558 | 2022-03-22 23:16:39.903294+08 | 
         490 | streaming | 0/C000A58 | 0/C000A58 | 0/C000A58 | 0/C000A58  |           |           |            |             0 | 
async      | 2022-03-22 23:19:00.131093+08
(1 row)

六、postgresql.conf配置文件学习。