Barman备份方案介绍

Barman 是一款开源的基于Python开发的集备份和恢复为一体的优秀PG数据库备份工具，它可以对单个/多个PG数据库进行远程/本地备份，用以增强业务数据的安全性，为DBA提供恢复数据库提供可靠的帮助。

Barman 优点

支持对多版本PG的备份, 已知支持PG 8.2及之后的所有版本
基于数据库全量的备份和WAL的实时备份，有效的满足RPO≈0的需求
支持对数据库文件级的增量备份，依赖于rysnc和hard link
从PG 9.2之后，支持并发（一致性）模式的备份方式，避免排他模式下数据文件中数据不一致的情况。
提供流复制方式的WAL传输备份，减少WAL备份的延迟，保证WAL冗余备份的同时，避免数据库节点上WAL丢失无法还原的情况。
支持压缩传输和带宽限制
提供可靠的监控信息。用于收集Barman备份及服务状态的报告。
可集中化管理的备份集目录，用户便于获取备份数据文件和WAL文件等相应的信息。
自定义的备份集保留策略，以满足业务部门的需求。
从2.2版本开始支持并行的备份和恢复，加速备份和恢复的过程。
支持本地及远程的恢复

Barman部署

Barman 安装
目前barman被集成到PG的yum源中，可以通过PG官网提供的yum源获取安装包进行安装：
https://www.postgresql.org/download/linux/redhat/
以版本PG版本11为例
yum install -y https://download.postgresql.org/pub/repos/yum/reporpms/EL-7-x86_64/pgdg-redhat-repo-latest.noarch.rpm
可以获取到yum源中barman各个版本的信息
yum provides barman
yum install -y barman

Barman配置

以流复制为例（该方式Barman和PostgreSQL 之间不依赖SSH通讯）：
在这里插入图片描述
目标数据库：
创建barman需要的用户

psql=# create user barman password '<encrypt_password>' superuser;
psql=# create user streaming_barman password '<encrypt_password>' superuser;

数据参数与访问规则配置
Postgresql.conf

# WAL级别设置至少保证archive（v9.5为replica）以上的
wal_level = replica
# 开启归档模式
archive_mode = on
# 如果使用流复制的方式传输WAL到barman，archive_command则不是必须项
archive_command = ' '
# 最大WAL sender进程的数量，总数 > wal archive + streaming/logical replication
max_wal_senders = 5
# 最少保留WAL文件的数量，防止WAL被服务节点过早移除
wal_keep_segments = 64

Pg_hba.conf

           # 访问控制，允许barman的用户分别以superuser和replication的权限访问数据库
host    all    barman            0.0.0.0/0               md5
host    replication     streaming_barman  0.0.0.0/0               md5

可以通过以下命令验证流复制是否成功

psql "dbname=postgres port=5432 replication=database user=streaming_barman password=<encrypt_password>" -c "IDENTIFY_SYSTEM;"

正常可以获得如下信息：

   systemid               | timeline |     xlogpos    |  dbname  
---------------------------------+-----------+-----------------+----------6722702146844265873 |        3    | A/A4001AE8 | postgres
(1 row)

Barman服务配置
Global 配置信息

[barman]
# barman 备份集存放的目录
barman_home = barman
barman_user = barman
# barman 服务日志输出的位置
log_file = var/log/barman/barman.log
# 服务日志输出的级别
log_level = INFO
# 对于PG9.6之后的建议使用一致性备份方式
backup_options = concurrent_backup
# 开启备份压缩
compression = gzip
minimum_redundancy = 0
# 备份集，备份集中数据，WAL文件的保留策略
retention_policy = RECOVERY WINDOW OF 1 WEEK
retention_policy_mode = auto
wal_retention_policy = main
# 指定目标数据库备份配置的所在目录
configuration_files_directory = etc/barman.conf.d
check_timeout = 5

Individual（目标数据库备份）配置信息

[<target_database>]
description =  "<target_database> master database(Streaming Only)"
# Barman通过conninfo连接字符
conninfo = host=<target_database> port=5432 user=barman dbname=postgres password=<encrypt_password>
# 建立流复制的连接字符串和WAL流复制归档方式
streaming_conninfo = host=target_database port=5432 user=streaming_barman dbname=postgres password=<encrypt_password>
# 开启流复制方式的归档
streaming_archiver = on
# 通过插槽的方式管控WAL的流传输
slot_name = streaming_barman
# 建议针对数据库的备份方式
backup_method = postgres
backup_options = concurrent_backup
# 通过流复制传输的WAL存放的位置
streaming_wals_directory=/barman/<target_database>/streaming
minimum_redundancy = 2
retention_policy = RECOVERY WINDOW OF 1 DAYS
# 指定Barman服务器客户端的安装位置
path_prefix=/usr/pgsql-10/bin

备份目标库
备份前验证

#验证备份服务配置的状态,确保所有状态OK后，才可以开启备份barman check <target_database>Server <target_database>:PostgreSQL: OKis_superuser: OKPostgreSQL streaming: OKwal_level: OKreplication slot: OKdirectories: OKretention policy settings: OKbackup maximum age: OK (no last_backup_maximum_age provided)compression settings: OKfailed backups: OK (there are 0 failed backups)minimum redundancy requirements: OK (have 3 backups, expected at least 3)pg_basebackup: OKpg_basebackup compatible: OKpg_basebackup supports tablespaces mapping: OKarchive_mode: OKarchive_command: OKcontinuous archiving: OKpg_receivexlog: OKpg_receivexlog compatible: OKreceive-wal running: OKarchiver errors: OK

发起备份

$ barman backup <target_database>
# 加入到crontab
crontab -e
0 23 * * * usr/bin/barman backup <target_database> > barman/<target_database>/base/barman.log 2>&1

恢复目标库
恢复前最好保留目标数据库的数据文件目录，避免恢复失败时无法复原。

基于全量恢复

$ barman recover <target_database> 20191127T220002 ${PGDATA}

基于PITR的恢复

$ barman recover --target-time "2019-11-27 15:00:00" <target_database> 20191127T220002 ${PGDATA}

远程恢复目标机

$ barman recover --remote-ssh-command "ssh postgres@<target_host>" --target-time "2019-11-27 15:00:00" <target_database> 20191127T220002 ${PGDATA}

日常维护命令

#列出所有的备份服务信息(--minimal 参数仅显示服务名称，不包含描述信息)
$ barman list-server
#列出单个备份服务的所有配置信息
$ barman show-server <target_database>
#列出单个备份服务的备份集信息
$ barman list-backup <target_database># 查看单个备份集的信息
$ barman show-backup <target_database> <backup_id>检查备份服务配置状态
$ barman check <target_database>
检查备份服务的实时信息
$ barman status <target_database>以Json格式列出所有备份服务及备份集的详细信息
$ barman diagnose

更多信息可以参考barman --help

故障排错

PostgreSQL: Failed
未给barman配置具有superuser权限的用户访问PG服务器

psql=# create user barman password '<encrypt_password>' superuser;

或者

$ createuser -s -p 5432 -Upostgres -d postgres barman

continuous archiving：Failed
检查目标WAL归档是否正常

receive-wal running: Failed
可以尝试通过重建replication slot刷新WAL的接收状态

barman receive-wal --stop <target_database>
barman receive-wal --reset <target_database>
barman receive-wal --create-slot <target_database>
barman switch-wal <target_database>

WAL archive: FAILED (please make sure WAL shipping is setup)
强行切换WAL使其归档到Barman服务器

$ barman switch-wal --force --archive <target_database>
The WAL file 000000020000001400000096 has been closed on server '<target_database>'
Waiting for the WAL file 000000020000001400000096 from server '<target_database>' (max: 30 seconds)
Processing xlog segments from streaming for fcden1pgs01_master
000000020000001400000096