本文详细介绍了PostgreSQL数据库的备份与恢复方法，包括物理备份（冷备冷恢复、热备冷恢复）和逻辑备份（热备热恢复）。重点讨论了pg_basebackup工具的使用，包括备份和恢复的步骤，以及归档文件的处理。此外，还提到了pg_dump的逻辑备份，以及Barman安装和备份PostgreSQL的相关内容。通过本文，读者可以全面了解PostgreSQL的备份恢复策略。
前面介绍了 PostgreSQL 事务与并发控制、主从复制、高可用方案、基于 Patroni 高可用架构部署及故障切换、 基于 repmgr 高可用架构实践、基于 pgpool 实现读写分离实践等相关的知识点，今天我将详细的为大家介绍 PostgreSQL 数据库备份与恢复相关知识，希望大家能够从中收获多多！如有帮助，请点在看、转发支持一波！！！
今天将就比较常用的postgresql数据库备份做一个比较详尽的总结。
PostgreSQL 备份工具
物理备份
冷备冷恢复(第一种物理备份方式)
此种方式是直接备份数据库物理文件，在pg数据库里，这通常指的是PGDATA变量定义的文件夹，例如：
[root@EULEER ~]# echo $PGDATA/usr/local/pgsql/data
我的这个示例数据库是安装在了/usr/local/pgsql目录下，那么，备份如下，文件备份到了/media目录下了：
cp -r /usr/local/pgsql/data /media/
但需要注意的是，此种方式由于比较直接，不管是否数据库有无IO情况，因此，备份的时候需要先停止数据库，恢复的时候要删除原数据库文件，重新覆盖回去后，才可以在启动数据库，如果在数据库启动的时候备份，那么，可能会造成数据备份不全，也可以理解为冷备方式。
物理备份的恢复
[root@EULEER ~]# rm -rf /usr/local/pgsql/data/*
[root@EULEER ~]# cp -r /media/data/* /usr/local/pgsql/data/
[root@EULEER ~]# bash start-pgsql.sh
waiting for server to start....2023-03-09 08:18:58.143 CST [23561] LOG: starting PostgreSQL 12.5 on x86_64-pc-linux-gnu, compiled by gcc (GCC) 4.8.5 20150623 (EulerOS 4.8.5-28), 64-bit
2023-03-09 08:18:58.144 CST [23561] LOG: listening on IPv4 address "0.0.0.0", port 5432
2023-03-09 08:18:58.144 CST [23561] LOG: listening on IPv6 address "::", port 5432
2023-03-09 08:18:58.148 CST [23561] LOG: listening on Unix socket "/tmp/.s.PGSQL.5432"
2023-03-09 08:18:58.224 CST [23562] LOG: database system was shut down at 2023-03-09 08:04:04 CST
2023-03-09 08:18:58.232 CST [23561] LOG: database system is ready to accept connections
done
server started
那么，此种方式比较霸道，也可以说是野蛮，因此，优点是简单，直接，高效，缺点是需要停机维护，不能实时备份，算是冷备范畴。另一个缺点是，一般生产环境的数据库由于经年累月的使用，数据库一般会是非常大的，几百G 上T也是经常的事情，而cp命令的效率是和文件大小是有关联的，受限于此，这个时候的备份和恢复是比较困难的。更多关于 PostgreSQL 系列的学习文章，请参阅：PostgreSQL 数据库，本系列持续更新中。
热备冷恢复(第二种物理备份方式)
pg_basebackup 基本原理和步骤
pg_basebackup 也算是物理方式，是可以使用流协议。并且是热备范畴，备份的时候不需要停数据库，但，恢复的时候需要停数据库（多说一句，某些项目数据库是24小时不能停的，如果停了，可能接受不了，因此，备份前最好搞清楚自己是否能够接受冷备）。
备份：使用pg_basebackup命令来进行备份，这个命令可以将postgresql的数据文件备份为两个压缩文件：base.tar和 pg_wal.tar。本别是数据文件和归档文件，恢复的时候，需要设置按照归档文件来恢复。那么，此种方式的备份可以备份自定义表空间。
恢复：需要先把备份的压缩文件替换当前的数据文件，然后修改 postgresql.conf，因为这个配置文件在data文件夹中，所以只能是在把base.tar解压到数据库当前数据位置，也就是我们默认初始化指定的数据保存位置data文件夹中，才能修改配置，在配置好归档设置以后，可以启动pgsql服务，进行启动恢复。
在恢复过程中，会拷贝归档文件，进行数据恢复。
恢复成功，也就是数据库服务启动成功。这个时候我们访问数据库，它是作为归档状态存在的，所以只能读，不能写操作。
为了恢复数据库写操作，我们需要在命令行下执行切换数据库状态的指令。切换成功之后，才可以进行读写操作。
实操示例
环境介绍：数据库主节点，IP：192.168.123.60，数据库端口：5432，数据库安装路径为/usr/local/pgsql ，管理用户为pg1。
创建一个自定义表空间，创建表空间存放路径。
[root@EULER1 ~]# mkdir /opt/custome-tablespace
[root@EULER1 ~]# chown -Rf pg1. /opt/custome-tablespace/
登陆命令行，创建表空间
[root@EULER1 ~]# su - pg1 -c "psql -Upostgres -p 5432 -h 192.168.123.60"
Password for user postgres:
psql (12.5)
Type "help" for help.
postgres=# create tablespace mytbs location '/opt/custome-tablespace';
CREATE TABLESPACE
postgres=# \db+
List of tablespaces
Name | Owner | Location | Access privileges | Options | Size | Description
------------+----------+-------------------------+-------------------+---------+---------+-------------
mytbs | postgres | /opt/custome-tablespace | | | 0 bytes |
pg_default | pg1 | | | | 23 MB |
pg_global | pg1 | | | | 623 kB |
(3 rows)
此时的$PGDATA目录下的pg_tblspc目录下有一个软链接：
[root@EULER1 ~]# ls -al /usr/local/pgsql/data/pg_tblspc/
total 8
drwx------. 2 pg1 pg1 4096 Mar 19 20:06 .
drwx------. 20 pg1 pg1 4096 Mar 19 18:39 ..
lrwxrwxrwx 1 pg1 pg1 23 Mar 19 20:06 32771 -> /opt/custome-tablespace
创建一个新库和新表在此表空间内：
postgres=# create database test;
CREATE DATABASE
postgres=# alter database test set tablespace mytbs;
ALTER DATABASE
postgres=# \c test
You are now connected to database "test" as user "postgres".
test=# create table tb_mytps(i int,name varchar(32)) tablespace mytbs;
CREATE TABLE
插入实验数据
insert into tb_mytps(i,name) values(2,'name2');
insert into tb_mytps(i,name) values(3,'name3');
insert into tb_mytps(i,name) values(4,'name4');
insert into tb_mytps(i,name) values(5,'name5');
insert into tb_mytps(i,name) values(6,'name6');
insert into tb_mytps(i,name) values(7,'name7');
insert into tb_mytps(i,name) values(8,'name8');
insert into tb_mytps(i,name) values(9,'name9');
insert into tb_mytps(i,name) values(10,'name10');
查看是否正确插入数据:
postgres=# \c test
You are now connected to database "test" as user "postgres".
test=# select * from tb_mytps ;
i | name
----+--------
1 | name1
2 | name2
3 | name3
4 | name4
5 | name5
6 | name6
7 | name7
8 | name8
9 | name9
10 | name10
(10 rows)
开始备份
建立备份文件存放路径
[root@EULER1 ~]# mkdir /opt/backup
[root@EULER1 ~]# chown -Rf pg1. /opt/backup
可以看到有两个tablespace被备份了，-z -Z 5是压缩等级，范围是0-9， -Ft是tar包格式备份。
[root@EULER1 ~]# su - pg1 -c "pg_basebackup -D /opt/backup -Ft -z -Z 5 -Pv -Upostgres -h 192.168.123.60 -p5432"
pg_basebackup: initiating base backup, waiting for checkpoint to complete
pg_basebackup: checkpoint completed
pg_basebackup: write-ahead log start point: 0/8000028 on timeline 2
pg_basebackup: starting background WAL receiver
pg_basebackup: created temporary replication slot "pg_basebackup_119924"
32567/32567 kB (100%), 2/2 tablespaces
pg_basebackup: write-ahead log end point: 0/8000100
pg_basebackup: waiting for background process to finish streaming ...
pg_basebackup: syncing data to disk ...
pg_basebackup: base backup completed
查看备份的文件：
[root@EULER1 backup]# ls -al /opt/backup/
total 48968
drwx------ 2 pg1 pg1 4096 Mar 19 20:27 .
drwxr-xr-x. 5 root root 4096 Mar 19 20:24 ..
-rw------- 1 pg1 pg1 8162304 Mar 19 20:27 32771.tar
-rw------- 1 pg1 pg1 25188352 Mar 19 20:27 base.tar
-rw------- 1 pg1 pg1 16780288 Mar 19 20:27 pg_wal.tar
备份完成后，删除test数据库，看看一会能否恢复。更多关于 PostgreSQL 系列的学习文章，请参阅：PostgreSQL 数据库，本系列持续更新中。
恢复
停止数据库：
[root@EULER1 ~]# bash ~/stop-pgsql.sh
waiting for server to shut down.... done
server stopped
删除原库的数据文件：
[root@EULER1 ~]# rm -rf /usr/local/pgsql/data/*
[root@EULER1 ~]# rm -rf /opt/custome-tablespace/*
解压备份文件到对应路径：要注意是解压到哪里
[root@EULER1 ~]# tar xf /opt/backup/32771.tar -C /opt/custome-tablespace/
[root@EULER1 ~]# tar xf /opt/backup/base.tar -C /usr/local/pgsql/data/
创建wal文件存放路径：赋予数据库管理用户权限，最后一个命令不能忘
[root@EULER1 ~]# mkdir /usr/local/pgsql/wal-back
[root@EULER1 ~]# tar xf /opt/backup/pg_wal.tar -C /usr/local/pgsql/wal-back/
[root@EULER1 data]# chown -Rf pg1. /usr/local/pgsql/
任选一种恢复方式
-
立刻恢复
restore_command = 'cp /usr/local/pgsql/wal-back/%f %p'
recovery_target = 'immediate'
-
可以按时间线恢复到最新
恢复到最新：
restore_command = 'cp /usr/local/pgsql/wal-back/%f %p'
recovery_target_timeline = 'latest'
-
按时间点恢复
restore_command = 'cp /usr/local/pgsql/wal-back/%f %p'
recovery_target_time = '2023-03-19 16:16:16.007657+08'
如果不想进入备份模式，直接数据库启动就可以用，那么就使用promote。
recovery_target_action #指定在达到恢复目标时服务器采取的动作。
pause #默认值，表示恢复将被暂停
promote #表示恢复结束且服务器将开始接受连接
shutdown #表示在达到恢复目标之后停止服务器。
启动数据库
[pg1@EULER1 ~]$ pg_ctl -D /usr/local/pgsql/data/ start
waiting for server to start....2023-03-19 21:17:49.399 CST [28172] LOG: starting PostgreSQL 12.5 on x86_64-pc-linux-gnu, compiled by gcc (GCC) 4.8.5 20150623 (EulerOS 4.8.5-28), 64-bit
2023-03-19 21:17:49.400 CST [28172] LOG: listening on IPv4 address "0.0.0.0", port 5432
2023-03-19 21:17:49.400 CST [28172] LOG: listening on IPv6 address "::", port 5432
2023-03-19 21:17:49.405 CST [28172] LOG: listening on Unix socket "/tmp/.s.PGSQL.5432"
2023-03-19 21:17:49.444 CST [28172] LOG: redirecting log output to logging collector process
2023-03-19 21:17:49.444 CST [28172] HINT: Future log output will appear in directory "log".
done
server started
查看数据库状态：此时的数据库是备份状态，因此 pg_ctl promote即可。
[root@EULER1 data]# pg_controldata
pg_control version number: 1201
Catalog version number: 201909212
Database system identifier: 7211655189372047015
Database cluster state: in archive recovery
pg_control last modified: Sun 19 Mar 2023 09:17:49 PM CST
Latest checkpoint location: 0/A000060
Latest checkpoint's REDO location: 0/A000028
或者是进入命令行，执行以下函数即可：
select pg_wal_replay_resume()；
最终确认是否恢复正常：
postgres=# \c test
You are now connected to database "test" as user "postgres".
test=# select *from tb_mytps;
i | name
----+--------
1 | name1
2 | name2
3 | name3
4 | name4
5 | name5
8 | name8
9 | name9
10 | name10
6 | name61
7 | name71
(10 rows)
test=# update tb_mytps set name = 'name999' where i = 7;
UPDATE 1
test=# select * from tb_mytps;
i | name
----+---------
1 | name1
2 | name2
3 | name3
4 | name4
5 | name5
8 | name8
9 | name9
10 | name10
6 | name61
7 | name999
(10 rows)
OK，利用 pg_basebackup 命令归档备份完全成功了。更多关于 PostgreSQL 系列的学习文章，请参阅：PostgreSQL 数据库，本系列持续更新中。
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