Opengauss gs_probackup工具的PTRACK引擎使用

原创已于 2022-04-08 14:24:23 修改 · 3.3k 阅读

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#数据库开发 #数据库架构 #dba

于 2022-04-08 11:28:54 首次发布

本文深入探讨了华为Opengauss数据库中基于PTRACK的增量备份引擎，该功能是原生PostgreSQL不包含的。PTRACK通过块变化扫描生成位图，记录数据变化，提供无时间限制的增量备份。关键代码段展示了如何获取并复制变化块。通过调用pg_cbm_get_changed_block SQL函数，可以自行实现增量备份，无需依赖pg_probackup工具。

Opengauss gs_probackup的 PTRACK增量备份引擎

华为opengauss数据库的官方文档是真的没用。原理注意点啥的全都没有。
opengauss提供的pg_probackup的备份功能是基于PTRACK增量备份引擎的。参见pg_probackup下的ptrack.cpp中pg_ptrack_get_pagemapset函数

res = pgut_execute(backup_conn,
					   "SELECT path,changed_block_number,changed_block_list "
					   "FROM pg_cbm_get_changed_block($1, $2)",
					   2, (const char **) params);

这段代码就是调用PTRACK引擎提供的函数，获取一段时间内数据库产生的数据的变化块。
PTRACK基于块变化的增量备份引擎是原生pg没有的一个功能。华为版本的Pg opengauss数据库带这个功能。其实也不是独有的，俄罗斯的一个pg版本Postgres Pro也有这个功能。
原理就是通过固定大小块变化扫描，生成一个位图。实际数据文件是有固定的快大小。启用ptrack模式需要开启cdm功能。位图会记录lsn位置。这个位图是存储在数据库的两个临时文件中的，以此来实现持久化。因此可以认为这个增量备份是没有时间限制的，直到下次恢复为止都可以一直增量备份。
取变化块的关键代码，原理就是从位图中取出两个lsn点之间记录的变化块。

static void copyChangedBlock
(CBMArrayEntry *newEntry, CBMArrayEntry *orgEntry, long *newIndex, long oldIndex, uint32 *offset)
{
    int rc = 0;

    newEntry[*newIndex].totalBlockNum = newEntry[*newIndex].maxSize =
        MIN(MAX_BLOCKNO_PER_TUPLE, orgEntry[oldIndex].totalBlockNum - *offset);
    /* no need to use palloc_huge here since MAX_BLOCKNO_PER_TUPLE multiplies 4 bytes is less than 1G */
    newEntry[*newIndex].changedBlock =
        (BlockNumber*)palloc(newEntry[*newIndex].totalBlockNum * sizeof(BlockNumber));
    rc = memcpy_s(newEntry[*newIndex].changedBlock,
        newEntry[*newIndex].totalBlockNum * sizeof(BlockNumber),
        orgEntry[oldIndex].changedBlock + *offset,
        newEntry[*newIndex].totalBlockNum * sizeof(BlockNumber));
    securec_check(rc, "\0", "\0");

    *offset += newEntry[*newIndex].totalBlockNum;
    *newIndex = *newIndex + 1;
}

opengauss内部调用的是pg_cbm_get_changed_block这个sql函数，以此来获取一个指定时间内的数据的变化块列表。因此我们可以直接抛弃opengauss的pg_probackup工具自己来实现增量备份。
opengauss源码地址：https://gitee.com/opengauss/openGauss-server