🥇Знаёмства з wal-g сістэмай бекапіравання PostgreSQL

WAL-G - Простая і эфектыўная прылада для рэзервовага капіявання PostgreSQL у аблокі. Па сваёй асноўнай функцыянальнасці ён з'яўляецца спадчыннікам папулярнай прылады. WAL-E, але перапісаным на Go. Але ў WAL-G ёсць адна важная новая асаблівасць – дэльта-копіі. Дэльта-копіі WAL-G захоўваюць старонкі файлаў, якія змяніліся з папярэдняй версіі рэзервовай копіі. У WAL-G рэалізавана даволі шмат тэхналогій па распараляліванні бэкапаў. WAL-G працуе значна хутчэй, чым, WAL-E.

Падрабязнасці працы wal-g можна прачытаць у артыкуле: Разганяем бэкап. Лекцыя Яндэкса

Пратакол захоўвання S3 стаў папулярным для захоўвання дадзеных. Адна з пераваг S3 – магчымасць доступу праз API, што дазваляе арганізаваць гнуткае ўзаемадзеянне са сховішчам, уключаючы публічны доступ на чытанне, у той час як абнаўленне інфармацыі ў сховішча адбываецца толькі аўтарызаванымі асобамі.

Існуе некалькі як адчыненых, так і дзеляў рэалізацый сховішчаў, якія працуюць па пратаколе S3. Сёння мы разгледзім папулярнае рашэнне для арганізацыі малых сховішчаў - Minio.

Для тэсціравання wal-g падыдзе адзін сервер PostgreSQL, а ў якасці замены S3 выкарыстоўваецца Minio.

Сервер Minio

Ўстаноўка Minio

yum -y install yum-plugin-copr
yum copr enable -y lkiesow/minio
yum install -y minio

Кіруем AccessKey і SecretKey у /etc/minio/minio.conf

vi /etc/minio/minio.conf

Калі вы не будзеце выкарыстоўваць nginx перад Minio, тое трэба змяніць

--address 127.0.0.1:9000

--address 0.0.0.0:9000

Запускаем Minio

systemctl start minio

Заходзім у web-інтэрфейс Minio http://ip-адрес-сервера-minio:9000 і ствараем бакет (напрыклад, pg-backups).

Сервер БД

WAL-G у rpm збіраю я (Антон Пацаў). Github, Fedora COPR.

У каго не RPM-based сістэма выкарыстоўвайце афіцыйную інструкцыю па ўстаноўцы.

Разам з бінарнікам wal-g у rpm прысутнічаюць скрыпты, якія імпартуюць зменныя з файла /etc/wal-gd/server-s3.conf.

backup-fetch.sh
backup-list.sh
backup-push.sh
wal-fetch.sh
wal-g-run.sh
wal-push.sh

Усталёўваны wal-g.

yum -y install yum-plugin-copr
yum copr enable -y antonpatsev/wal-g
yum install -y wal-g

Правяраем версію wal-g.

wal-g --version
wal-g version v0.2.14

Рэдагуем /etc/wal-gd/server-s3.conf па сваіх патрэбах.

Файлы канфігурацыі і файлы дадзеных, якія выкарыстоўваюцца кластарам базы дадзеных, традыцыйна захоўваюцца разам у каталогу дадзеных кластара, які звычайна называюць PGDATA

#!/bin/bash

export PG_VER="9.6"

export WALE_S3_PREFIX="s3://pg-backups" # бакет, который мы создали в S3
export AWS_ACCESS_KEY_ID="xxxx" # AccessKey из /etc/minio/minio.conf 
export AWS_ENDPOINT="http://ip-адрес-сервера-minio:9000"
export AWS_S3_FORCE_PATH_STYLE="true"
export AWS_SECRET_ACCESS_KEY="yyyy" # SecretKey из /etc/minio/minio.conf

export PGDATA=/var/lib/pgsql/$PG_VER/data/
export PGHOST=/var/run/postgresql/.s.PGSQL.5432 # Сокет для подключения к PostgreSQL

export WALG_UPLOAD_CONCURRENCY=2 # Кол-во потоков для закачки 
export WALG_DOWNLOAD_CONCURRENCY=2 # Кол-во потоков для скачивания
export WALG_UPLOAD_DISK_CONCURRENCY=2 # Кол-во потоков на диске для закачки
export WALG_DELTA_MAX_STEPS=7
export WALG_COMPRESSION_METHOD=brotli # Какой метод сжатия использовать.

Пры наладзе WAL-G вы паказваеце WALG_DELTA_MAX_STEPS — колькасць крокаў, на якія максімальна абароніць ад base-бэкапу дэльта-бэкап, і паказваеце палітыку дэльта-копіі. Або вы робіце копію з апошняй існуючай дэльты, або робіце дэльту ад першапачатковага поўнага бэкапу. Гэта трэба на той выпадак, калі ў вас у базе дадзеных заўсёды змяняецца адзін і той жа складнік БД, адны і тыя ж дадзеныя ўвесь час змяняюцца.

Усталёўваны БД.

yum install -y https://download.postgresql.org/pub/repos/yum/reporpms/EL-7-x86_64/pgdg-redhat-repo-latest.
noarch.rpm
yum install -y postgresql96 postgresql96-server mc

Ініцыялізуем бд.

/usr/pgsql-9.6/bin/postgresql96-setup initdb
Initializing database ... OK

Калі вы тэстуеце на 1 серверы, то трэба пераналадзіць параметр wal_level на archive для PostgreSQL менш за 10 версіі, і replica для PostgreSQL 10 версіі і старэй.

wal_level = archive

Зробім бекапіраванне WAL архіваў кожныя 60 секунд з дапамогай самога PostgreSQL. На продзе ў вас будзе іншае значэнне archive_timeout.

archive_mode = on
archive_command = '/usr/local/bin/wal-push.sh %p'
archive_timeout = 60 # Каждые 60 секунд будет выполнятся команда archive_command.

Стартуем PostgreSQL

systemctl start postgresql-9.6

У асобнай кансолі глядзім логі PostgreSQL на прадмет памылак: (postgresql-Wed.log змяняеце на бягучы).

tail -fn100 /var/lib/pgsql/9.6/data/pg_log/postgresql-Wed.log

Заходзім у psql.

su - postgres
psql

У psql ствараем БД.

Ствараем табліцу ў бд test1.

create database test1;

Пераключаемся на бд test.

postgres=# c test1;

Ствараем табліцу indexing_table.

test1=# CREATE TABLE indexing_table(created_at TIMESTAMP WITH TIME ZONE DEFAULT NOW());

Даданне даных.

Запускаем устаўку дадзеных. Чакаем 10-20 хвілін.

#!/bin/bash
# postgres
while true; do
psql -U postgres -d test1 -c "INSERT INTO indexing_table(created_at) VALUES (CURRENT_TIMESTAMP);"
sleep 60;
done

Абавязкова які робіцца поўны бекап.

su - postgres
/usr/local/bin/backup-push.sh

Глядзім запісы ў табліцы ў бд test1

select * from indexing_table;
2020-01-29 09:41:25.226198+
2020-01-29 09:42:25.336989+
2020-01-29 09:43:25.356069+
2020-01-29 09:44:25.37381+
2020-01-29 09:45:25.392944+
2020-01-29 09:46:25.412327+
2020-01-29 09:47:25.432564+
2020-01-29 09:48:25.451985+
2020-01-29 09:49:25.472653+
2020-01-29 09:50:25.491974+
2020-01-29 09:51:25.510178+

Радок гэты бягучы час.

Глядзім спіс поўных бекапаў

/usr/local/bin/backup-list.sh

Тэставанне аднаўлення

Поўнае аднаўленне з накатваем усіх даступных WAL.

Спыняем Postgresql.

Выдаляем усё з тэчкі /var/lib/pgsql/9.6/data.

Запускаем скрыпт /usr/local/bin/backup-fetch.sh ад карыстальніка postgres.

su - postgres
/usr/local/bin/backup-fetch.sh

Backup атрыманне complete.

Дадаем recovery.conf у тэчку /var/lib/pgsql/9.6/data з наступным змесцівам.

restore_command = '/usr/local/bin/wal-fetch.sh "%f" "%p"'

Запускаем PostgreSQL. PostgreSQL запусціць працэс recovery з архіўных WAL, і толькі потым база адкрыецца.

systemctl start postgresql-9.6
tail -fn100 /var/lib/pgsql/9.6/data/pg_log/postgresql-Wed.log

Аднаўленне на пэўны час.

Калі жадаем аднавіць базу да вызначанай хвіліны, то ў recovery.conf дадаем параметр recovery_target_time — паказваем на які час аднавіць базу.

restore_command = '/usr/local/bin/wal-fetch.sh "%f" "%p"'
recovery_target_time = '2020-01-29 09:46:25'

Пасля аднаўлення глядзім на табліцу indexing_table

 2020-01-29 09:41:25.226198+00
 2020-01-29 09:42:25.336989+00
 2020-01-29 09:43:25.356069+00
 2020-01-29 09:44:25.37381+00
 2020-01-29 09:45:25.392944+00

Запускаем PostgreSQL. PostgreSQL запусціць працэс recovery з архіўных WAL, і толькі потым база адкрыецца.

systemctl start postgresql-9.6
tail -fn100 /var/lib/pgsql/9.6/data/pg_log/postgresql-Wed.log

Тэставанне

Які генеруецца 1GB базу дадзеных як апісана тут https://gist.github.com/ololobus/5b25c432f208d7eb31051a5f238dffff

Запытваем памер бакета пасля генерацыі 1GB дадзеных.

postgres=# SELECT pg_size_pretty(pg_database_size('test1'));
pg_size_pretty
----------------
1003 MB

s4cmd - бясплатная прылада каманднага радка для працы з дадзенымі, размешчанымі ў сховішча Amazon S3. Утыліта напісана на мове праграмавання python, і дзякуючы гэтаму можа выкарыстоўвацца ў аперацыйных сістэмах і Windows, і Linux.

Усталёўваны s4cmd

pip install s4cmd

LZ4

s4cmd --endpoint-url=http://ip-адрес-сервера-minio:9000 --access-key=xxxx --secret-key=yyyy du -r s3://pg-backups
840540822       s3://pg-backups/wal_005/
840 МБ в формате lz4 только WAL логов

Полный бекап с lz4 - 1GB данных
time backup_push.sh
real 0m18.582s

Размер S3 бакета после полного бекапа

581480085       s3://pg-backups/basebackups_005/
842374424   s3://pg-backups/wal_005
581 МБ занимает полный бекап

LZMA

После генерации 1ГБ данных
338413694       s3://pg-backups/wal_005/
338 мб логов в формате lzma

Время генерации полного бекапа
time backup_push.sh
real    5m25.054s

Размер бакета в S3
270310495       s3://pg-backups/basebackups_005/
433485092   s3://pg-backups/wal_005/

270 мб занимает полный бекап в формате lzma

Brotli

После генерации 1ГБ данных
459229886       s3://pg-backups/wal_005/
459 мб логов в формате brotli

Время генерации полного бекапа
real    0m23.408s

Размер бакета в S3
312960942       s3://pg-backups/basebackups_005/
459309262   s3://pg-backups/wal_005/

312 мб занимает полный бекап в формате brotli

Параўнанне вынікаў на графіцы.

Як бачым, што Brotli супастаўны па памеры з LZMA, але бекап выконваецца за час LZ4.

Чат рускамоўнай супольнасці PostgreSQL: https://t.me/pgsql

Пастаўце, калі ласка, зорку на Github, калі вы карыстаецеся wal-g

Крыніца: habr.com

Знаёмства з wal-g сістэмай бекапіравання PostgreSQL