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PostgreSQL時間線(timeline)和History File的用法

 更新時間：2020年12月30日 15:51:51   作者：foucus、  
這篇文章主要介紹了PostgreSQL時間線(timeline)和History File的用法，具有很好的參考價值，希望對大家有所幫助。一起跟隨小編過來看看吧

說明：

在pg中，當我們進行了基于時間點的還原(PITR)后，數(shù)據(jù)庫會啟用新的時間線并繼續(xù)進行操作。

但是，當我們進行基于時間點的還原后如果發(fā)現(xiàn)又出現(xiàn)錯誤，想要繼續(xù)還原數(shù)據(jù)庫該如何操作呢？如何還原到原先舊的時間線呢？

我們可以使用recovery_target_timeline參數(shù)來指定數(shù)據(jù)庫還原到某一個時間線上。如果你還不清楚這個參數(shù)該如何使用，或者說壓根不知道時間線是啥，那么請繼續(xù)往下看。

PostgreSQL 時間線：

每當我們在數(shù)據(jù)庫中完成一個事務時，所做的操作都會記錄到$PGDATA/pg_wal目錄下的wal日志文件中。

wal日志文件一般都是下面這種格式：

000000010000000000000001

當一個wal日志被寫滿后，便會創(chuàng)建新的wal日志000000010000000000000002，以此類推。

該文件中前8位，即：00000001表示的便是數(shù)據(jù)庫的時間線。

從控制文件中也可以看到：

-bash-4.1$-> pg_controldata |grep TimeLineID
Latest checkpoint's TimeLineID: 1
Latest checkpoint's PrevTimeLineID: 1

每當我們進行基于時間點的還原后，時間線便會加1，并創(chuàng)建一個名為NewTimelineID.history的新文件。這個文件是干什么用的我們后面會介紹。

recovery_target_timeline是一個參數(shù)，它可以幫助我們將集群帶入歷史記錄中的任何時間線，只要有效的基本備份和所有存檔日志都到位。

我們來看看下面的例子：

首先，重新初始化一個新的數(shù)據(jù)庫集群。

-bash-4.1$-> ls pg_wal
000000010000000000000001 archive_status

然后創(chuàng)建一張表并插入數(shù)據(jù)。

bill=# create table timeline(tid int, remarks varchar(1000));
CREATE TABLE
bill=# insert into timeline values('1','This is timeline id 1');
INSERT 0 1
bill=# checkpoint;
CHECKPOINT
bill=# select pg_switch_wal();
pg_switch_wal
---------------
0/15D4B70
(1 row)

剛剛插入的數(shù)據(jù)便記錄在000000010000000000000001的wal日志中。

當wal日志寫到000000010000000000000005時，進行一次完整的備份，接著再產生一些新的wal日志。

-bash-4.1$ ls -rlt
total 147460
-rw------- 1 postgres postgres 16777216 Nov 22 13:03 000000010000000000000001
-rw------- 1 postgres postgres 16777216 Nov 22 13:03 000000010000000000000002
-rw------- 1 postgres postgres 16777216 Nov 22 13:03 000000010000000000000003
-rw------- 1 postgres postgres 16777216 Nov 22 13:05 000000010000000000000004
-rw------- 1 postgres postgres 16777216 Nov 22 13:05 000000010000000000000005
-rw------- 1 postgres postgres 337 Nov 22 13:05 000000010000000000000005.00000028.backup
-rw------- 1 postgres postgres 16777216 Nov 22 13:06 000000010000000000000006
-rw------- 1 postgres postgres 16777216 Nov 22 13:06 000000010000000000000007

可以看到，現(xiàn)在最新的wal日志是000000010000000000000008

接著插入一條新的數(shù)據(jù)。

bill=# insert into timeline values('1','This is timeline id 1 after basebackup');
INSERT 0 1
bill=# checkpoint;
CHECKPOINT
-bash-4.1$ pg_waldump 000000010000000000000008 | grep INSERT
rmgr: Heap len (rec/tot): 54/ 214, tx:
487, lsn: 0/08000110, prev 0/080000D8, desc: INSERT off 2 flags 0x00,
blkref #0: rel 1663/13530/16384 blk 0 FPW

然后再產生幾個wal日志，現(xiàn)在的情況如下：

-bash-4.1$ ls -rlt
total 311308
-rw------- 1 16777216 Nov 22 13:03 000000010000000000000001
-rw------- 1 16777216 Nov 22 13:03 000000010000000000000002
-rw------- 1 16777216 Nov 22 13:03 000000010000000000000003
-rw------- 1 16777216 Nov 22 13:05 000000010000000000000004
-rw------- 1 16777216 Nov 22 13:05 000000010000000000000005
-rw------- 1 337 Nov 22 13:05 000000010000000000000005.00000028.backup
-rw------- 1 16777216 Nov 22 13:06 000000010000000000000006
-rw------- 1 16777216 Nov 22 13:06 000000010000000000000007
-rw------- 1 16777216 Nov 22 13:07 000000010000000000000008
-rw------- 1 16777216 Nov 22 13:07 000000010000000000000009
-rw------- 1 16777216 Nov 22 13:09 00000001000000000000000A

如下圖所示：

此時，在我插入第二條數(shù)據(jù)前，我想要把數(shù)據(jù)還原到000000010000000000000007這個點。

因此我在postgresql.conf文件中將恢復目標lsn設置為“ 0/07000060”。

接著進行還原，當我們還原之后，數(shù)據(jù)庫切換到了新的時間線。

除此之外還有哪些改變呢？

恢復結束是指數(shù)據(jù)庫打開進行寫入的點。

創(chuàng)建了新的時間線的 history file文件，如00000002.history。

前一個時間線上的部分WAL文件已被新時間線的ID復制。

檢查點記錄寫在新的時間線上。

日志中會記錄下列信息：

LOG: starting point-in-time recovery to WAL location (LSN) "0/7000060"
LOG: restored log file "000000010000000000000005" from archive
LOG: redo starts at 0/5000028
LOG: consistent recovery state reached at 0/5000138
LOG: database system is ready to accept read only connections
LOG: restored log file "000000010000000000000006" from archive
LOG: restored log file "000000010000000000000007" from archive
LOG: recovery stopping after WAL location (LSN) "0/7000060"
LOG: pausing at the end of recovery
HINT: Execute pg_wal_replay_resume() to promote.

此時，PostgreSQL已在wal日志7處分支到新的時間線，并開始創(chuàng)建時間線ID為2的新wal日志。我們可以下wal日志目錄下看到00000002.history文件。

該文件是可讀文件，內容大致為：

1<parentTLI> 0/70000D8 <switchpoint> after LSN 0/7000060<reason>
parentTLI  ID of the parent timeline
switchpoint XLogRecPtr of the WAL location where the switch happened
reason  human-readable explanation of why the timeline was changed

接下來，我向wal日志00000002000000000000000A (0/A000060)中插入新的數(shù)據(jù)。

bill=# insert into timeline values('2','This is timeline id 2 correct');
INSERT 0 1

以及另一個wal日志00000002000000000000000D（0/D000000)中插入另一條數(shù)據(jù)。

bill=# insert into timeline values('2','This is timeline id 2 wrong at 0/D000000');
INSERT 0 1

這個時候，我在00000002000000000000000D的wal日志中執(zhí)行了錯誤的操作，想要回退到時間線2的00000002000000000000000C處，那么我要如何操作呢，如果像前面一樣只指定lsn那么怎么保證不會回退到時間線1中呢？

這個時候我們便可以通過指定recovery_target_timeline來實現(xiàn)。

在postgresql.conf文件中添加：

recovery_target_timeline = '2'
recovery_target_lsn = '0/0C000060'

接著，啟動數(shù)據(jù)庫，可以看到日志中：

LOG: database system was interrupted; last known up at 2020-11-22 13:05:01 IST
LOG: restored log file "<span style="color: rgb(255, 0, 0);" data-mce-style="color: #ff0000;">00000002.history</span>" from archive
cp: cannot stat `/u02/archivelogs/00000003.history': No such file or directory
LOG: starting point-in-time recovery to WAL location (LSN) "0/C000060"
LOG: restored log file "00000002.history" from archive
LOG: restored log file "<span style="color: rgb(255, 0, 0);" data-mce-style="color: #ff0000;">000000010000000000000005</span>" from archive
LOG: redo starts at 0/5000028
LOG: consistent recovery state reached at 0/5000138
LOG: database system is ready to accept read only connections
LOG: restored log file "000000010000000000000006" from archive
LOG: restored log file "000000020000000000000007" from archive
LOG: restored log file "000000020000000000000008" from archive
LOG: restored log file "000000020000000000000009" from archive
LOG: restored log file "00000002000000000000000A" from archive
LOG: restored log file "00000002000000000000000B" from archive
LOG: restored log file "<span style="color: rgb(255, 0, 0);" data-mce-style="color: #ff0000;">00000002000000000000000C</span>" from archive
LOG: recovery stopping after WAL location (LSN) "<span style="color: rgb(255, 0, 0);" data-mce-style="color: #ff0000;">0/C000060</span>"
LOG: pausing at the end of recovery
HINT: Execute pg_wal_replay_resume() to promote.
..
LOG: redo done at 0/C000060
LOG: last completed transaction was at log time 2020-11-22 13:15:29.696929+05:30

然后查詢該表驗證：

bill=# select * from timeline;
 tid | remarks
-----+-------------------------------
 1 | This is timeline id 1
 2 | This is timeline id 2 correct
(2 rows)

此時可以看到新建了00000003.history文件，該文件內容如下：

-bash-4.1$ cat 00000003.history
1 0/70000D8 after LSN 0/7000060
2 0/C0000D8 after LSN 0/C000060

我們不難發(fā)現(xiàn)：

history file這個文件中記錄的就是這個時間線是從哪個WAL位置開始生成的。

補充：PostgreSQL promote過程 和 一主多備 時間線 無縫對接 詳解

PostgreSQL的physical standby數(shù)據(jù)庫的promote過程，數(shù)據(jù)庫會在pg_xlog目錄產生3個文件。

例如將備庫1 promote，它將在pg_xlog目錄產生如下文件：

A.partial (xlog) 
NEWTL_A (xlog)
NEWTL.history (history file)

例如備庫1當前已接收到的XLOG位置是 00000001000000000000002D 文件中的某個位置 0/2D15D7D0，現(xiàn)在promote它 。

將會在pg_xlog目錄中產生3個文件：

00000001000000000000002D.partial
00000002000000000000002D 
 (00000001000000000000002D.partial 的內容會拷貝到 00000002000000000000002D)
00000002.history
  1 0/2D15D7D0 no recovery target specified

假設還有一個備庫叫備庫2，備庫2如何能順利的對接到已激活的備庫1呢？

有個前提條件

備庫2在TL1這條時間線上，還沒有接收到00000001000000000000002D 這個文件。

把00000002.history拷貝到備庫2的pg_xlog。

備庫2會在應用完00000001000000000000002C后請求下一個時間線的 00000002000000000000002D 文件。

這樣就能完美對接。

以上為個人經驗，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持腳本之家。如有錯誤或未考慮完全的地方，望不吝賜教。

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