工具|常用PostgreSQL预防数据丢失方案

  • Z时代
  • 2024-01-10
  • 分类：综合

database

作者：张连壮 PostgreSQL 研发负责人

从事多年 PostgreSQL 数据库内核开发，对 Citus 有非常深入的研究。

PostgreSQL 本身不具备数据闪回和数据误删除保护功能，但在不同场景下也有对应的解决方案。

本文由作者在 2021 PCC 大会的演讲主题《PostgreSQL 数据找回》整理而来，上一篇《盘点 | 常用 PG 数据恢复方案概览》介绍了 PostgreSQL 常见的 数据恢复方案。本篇将介绍 预防数据丢失方案的实现原理及使用示例。

预防数据丢失方案

前文提到数据丢失的主要操作为 DDL 和 DML 。

本篇主要介绍关于 DDL 和 DML 操作，如何预防数据丢失的方案。

DDL 操作

事件触发器

当事件以其定义的方式在数据库中相关的发生时，触发事件触发器。主要可预防以下四种 DDL 事件。

事件

说明

ddl_command_start

DDL 执行前执行

ddl_command_end

DDL 执行后执行， 通过 pg_event_trigger_ddl_commands() 可以获取操作的对象

sql_drop

DDL 执行后执行， 通过 pg_event_trigger_dropped_objects() 可以获取所有被删除的对象

table_rewrite

DDL 执行前执行， 例如 ALTER TABLE、ALTER TYPE 等

当表被删除后，可以通过 ddl_command_start 事件组织删除操作。

CREATE OR REPLACE FUNCTION disable_drops()
    RETURNS event_trigger LANGUAGE plpgsql AS $$
BEGIN
     RAISE EXCEPTION "drop table denied";
END
$$; -- 创建事件触发器函数
 
CREATE EVENT TRIGGER event_trigger_disable_drops
    ON ddl_command_start WHEN TAG in("drop table")
    EXECUTE PROCEDURE disable_drops(); -- 创建事件触发器，禁止drop table操作

事件触发器，无法修改 drop 的任何行为，因此只能拒绝，来确保数据不被删除，由其他拥有更高权限的数据库管理员删除。

test=# dy
                                        事件触发器列表
            名称             |       Event       | 拥有者  | 使能 |     函数      |    标签    
-----------------------------+-------------------+---------+------+---------------+------------
 event_trigger_disable_drops | ddl_command_start | lzzhang | 启用 | disable_drops | DROP TABLE
(1 行记录)
 
test=# drop table lzzhang;
ERROR:  drop table denied
CONTEXT:  PL/pgSQL function disable_drops() line 3 at RAISE

删除表的操作由拥有更高级权限的数据库管理员操作。

BEGIN;
ALTER EVENT TRIGGER event_trigger_disable_drops DISABLE;
DROP TABLE lzzhang;
ALTER EVENT TRIGGER event_trigger_disable_drops ENABLE;
COMMIT;

回收站

DDL 会将文件从操作系统中完全删除，因此唯一的办法是将删除改为换一个"位置"，类似 Windows 中回收站。

pgtanshscan[1] 便是一种回收站工具，并且只能通过插件采用 hook 的方式来实现。

if (nodeTag(parsetree) == T_DropStmt)
{
                if (stmt->removeType == OBJECT_TABLE)
{
AlterObjectSchemaStmt *newstmt = makeNode(AlterObjectSchemaStmt);
newstmt->newschema = pstrdup(trashcan_nspname);

通过其代码示例可以看出， DROP TABLE 操作被转换成了 ALTER 操作。

由于 pgtrashcan 代码陈旧，已经有 8 年未更新，不适配新版本 PG。且仅支持移动功能，并不支持彻底清除功能。由此，pgtrashcan 做了很多优化。

  • 支持新版本 PG 14/13/12

  • 通过插件的 depend 功能，依赖 pg_cron

  • 自动设置 pg_cron 将其回收站中超过 1 天的数据清除

DML 操作

通过参数 vacuum_defer_cleanup_age 来调整 Dead 元组在数据库中的量，以便恢复误操作的数据。接下来将根据 流复制延迟恢复和 备份恢复两种设计方案来具体介绍：

流复制延迟恢复

PostgreSQL 流复制时可以通过 recovery_min_apply_delay 设置相应的延迟时间。例如设置 5 小时，备库可以延迟应用最近 5 小时的日志，提供最多 5 小时的数据恢复窗口，延迟的应用日志的同时并不影响日志的接受，源库的日志仍然是实时的被延迟恢复节点接受。

找回数据的具体操作步骤如下:

  1. 暂停延迟恢复 pg_wal_replay_pause() ；

  2. 通过 pg_dump 或 copy 操作将其需要的数据找出来；

  3. 通过 psql、copy、pg_restore 等操作将数据导入源库中；

  4. 继续延迟 pg_wal_replay_resume() 。

备份恢复

从备份模式的角度来说，备份主要包括以下两种：

  • 逻辑备份

    不能进行实时备份，因此不太适用于数据找回，会丢失很多数据。

  • 物理备份

    物理备份拥有与源集群完全一致的数据，因此可以持续使用源集群的 WAL 日志，达到数据找回的目标，原理上也是延迟恢复。

物理备份与 PITR 结合，可恢复数据到任意时间点。可选用工具有很多，如下几种是常用的恢复工具。

  • pg_basebackup[2]

  • pg_probackup[3]

  • pgbackrest[4]

  • barman[5]

  • pg_rman[6]

总结

  1. 注意权限划分。危险操作或是 DDL 等影响大的操作，一定要由第二个数据库管理员操作。

  2. 提前做好数据找回和数据安全的方案规划。

  3. 流复制延迟恢复，同样需要设置 recovery_target_xid 、recovery_target_time 或recovery_target_lsn 来精准的定位到完整的数据集。

  4. pg_waldump 是数据找回必备的一个功能。

  5. 如果方案是重型的，轻型的插件有时会是更好的选择。

  6. 若无任何准备，且不能安装任何插件，可第一时间将数据库关机！！！防止 Dead 元组被清理，拷贝整个集群，使用拷贝后的集群用 pg_resetwal 进行数据恢复。

参考引用

[1] ：pgtrashcan：https://github.com/petere/pgtrashcan

[2]：pg_basebackup：https://www.postgresql.org/docs/10/app-pgbasebackup.html

[3]：pg_probackup：https://github.com/postgrespro/pg_probackup

[4]：pgbackrest：https://github.com/pgbackrest/pgbackrest

[5]：barman：https://github.com/EnterpriseDB/barman

[6]：pg_rman：https://github.com/ossc-db/pg_rman

以上是 工具|常用PostgreSQL预防数据丢失方案 的全部内容， 来源链接： utcz.com/z/536248.html

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