一、pgBackRest 核心概念
1.1 工具定位
pgBackRest 是 PostgreSQL 生态工业级第三方开源备份工具，非官方内置工具，完美弥补原生 pg_basebackup 仅支持全量备份的短板。支持全量、差异、增量物理备份，内置 WAL 自动归档、PITR 时间点恢复、备份校验、过期清理、从库备份、集群切换自动适配等企业级能力，是生产大集群、TB级数据的标准备份方案。
Repo 是物理存储载体，用于统一存放备份数据、归档 WAL、备份元数据，支持三种存储模式：本地磁盘、远端 SSH 服务器、S3/OSS 对象存储。
仓库核心存储结构：
archive 目录：存放所有归档 WAL 日志，是 PITR 时间点恢复的核心依赖
backup 目录：存放全量、增量、差异物理备份集
元数据文件：记录备份链、校验和、时间线、节点信息，保障备份完整性
核心特性：单仓库可容纳多套数据库集群备份，通过 Stanza 逻辑隔离，自动清理过期备份、自动校验文件完整性。
1.2.2 Stanza（备份集）
Stanza 是逻辑隔离单元，是 pgBackRest 的核心业务标识。一套 PostgreSQL 主备集群（一主多从）仅对应一个 Stanza，不同业务、不同实例集群需配置独立 Stanza。
核心作用：
隔离多集群备份数据，避免备份、恢复误操作串库
绑定集群所有节点信息，实现主备角色自动识别
独立管理备份生命周期、保留策略、归档链路
1.3 核心优势（对比原生工具）
原生 pg_basebackup 仅支持全量备份，pgBackRest 支持全量/差异/增量三级备份，大幅降低备份 IO 和存储开销
内置 WAL 自动归档、备份校验、过期清理，无需手写复杂 Shell 脚本
支持从备库备份，彻底规避主库备份 IO 压力
主备切换自动适配，无需修改配置文件
支持并行备份恢复、压缩、断点续传、对象存储异地灾备
二、pgBackRest 生产安装与环境初始化
2.1 安装部署
CentOS/RHEL 系统
yum install -y epel-release
yum install -y pgbackrest postgresql15-contrib
Ubuntu/Debian 系统
apt update
apt install -y pgbackrest postgresql-15-contrib
2.2 目录初始化与权限配置
所有目录必须归属 postgres 用户，权限 700，否则备份、归档报错。
# 创建备份仓库、日志目录
mkdir -p /pg_backup/repo
mkdir -p /var/log/pgbackrest
# 权限统一配置
chown -R postgres:postgres /pg_backup /var/log/pgbackrest
chmod 700 /pg_backup/repo
2.3 集群节点免密互通（必备）
从库备份、跨节点探测角色依赖 SSH 免密互通，所有主备节点需双向免密。
su - postgres
# 生成密钥
ssh-keygen -t ed25519 -N ""
# 推送公钥至所有集群节点（示例备库IP）
ssh-copy-id postgres@192.168.10.11
三、主备集群完整配置（支持从库备份+切换自动适配）
3.1 环境规划
主节点 pg1：192.168.10.10
备节点 pg2：192.168.10.11
Stanza 名称：pg_cluster
备份仓库：/pg_backup/repo
3.2 全局+集群配置文件 /etc/pgbackrest/pgbackrest.conf
[global]
# 备份仓库路径
repo1-path=/pg_backup/repo
# 保留2份全量备份，自动清理过期备份链
repo1-retention-full=2
# 压缩策略
compress-type=zstd
compress-level=3
# 开启备库备份（核心参数）
backup-standby=y
# 并行备份加速
process-max=4
# 日志配置
log-path=/var/log/pgbackrest
log-level-file=info
# 集群备份集：包含所有主备节点，不固定主备角色
[pg_cluster]
# 节点1
pg1-host=192.168.10.10
pg1-host-user=postgres
pg1-path=/var/lib/postgresql/15/main
pg1-port=5432
pg1-user=postgres
# 节点2
pg2-host=192.168.10.11
pg2-host-user=postgres
pg2-path=/var/lib/postgresql/15/main
pg2-port=5432
pg2-user=postgres
3.3 数据库 WAL 归档配置（仅主库）
备库无需配置归档，仅主库产生 WAL 并推送至备份仓库。编辑 postgresql.conf：
wal_level = replica
archive_mode = on
archive_command = 'pgbackrest --stanza=pg_cluster archive-push %p'
max_wal_senders = 10
wal_log_hints = on
重启数据库生效：
systemctl restart postgresql@15-main
3.4 仓库与备份集初始化
su - postgres
# 创建备份集，生成仓库目录结构
pgbackrest --stanza=pg_cluster stanza-create
# 全局校验：节点连通性、归档、权限、角色探测
pgbackrest --stanza=pg_cluster check
无报错即为配置正常，支持从库备份与自动角色识别。
四、备份操作（自动优先备库，切换无感知）
4.1 日常自动备份（生产推荐）
自动判断备份类型：距离全量备份过期则执行 full 全量，否则执行 incr 增量，优先备库备份，备库故障自动降级主库。
pgbackrest --stanza=pg_cluster backup
4.2 手动指定备份类型
# 强制全量备份
pgbackrest --stanza=pg_cluster --type=full backup
# 强制差异备份
pgbackrest --stanza=pg_cluster --type=diff backup
4.3 备份状态查看与运维命令
# 查看所有备份集信息
pgbackrest --stanza=pg_cluster info
# 手动触发过期备份清理
pgbackrest --stanza=pg_cluster expire
# 校验备份与 WAL 完整性
pgbackrest --stanza=pg_cluster check
# 查看归档 WAL 状态
pgbackrest --stanza=pg_cluster archive-info
五、定时自动备份配置
使用 crontab 定时触发，无需复杂脚本，适配所有主备切换场景。postgres 用户定时任务：
crontab -e
# 每日凌晨2点自动备份
0 2 * * * pgbackrest --stanza=pg_cluster backup >> /var/log/pgbackrest/cron_backup.log 2>&1
# 每10分钟校验归档状态
*/10 * * * * pgbackrest --stanza=pg_cluster archive-check
六、主备切换自动适配原理（核心重点）
6.1 自动识别机制
pgBackRest 不固化主备角色，每次备份前实时探测集群所有节点角色：
执行
pg_is_in_recovery()判断节点状态返回 false = 主库（可读写）
返回 true = 备库（只读）
备份优先级：优先在线备库 > 所有备库离线则降级主库。
6.2 两种切换场景适配
场景1：计划切换（Switchover）
原主停机、备库提升为新主，原主修复后变为新备库。pgBackRest 无需修改任何配置，下次备份自动识别新备库，继续从备库执行备份。
场景2：故障切换（Failover）
原主崩溃，备库强制升主。备份任务自动检测备库全部离线，临时降级新主备份；待旧主修复加入集群变为备库后，自动切回备库备份，全程备份不中断。
6.3 切换后 WAL 归档适配
仅当前主库执行 archive-push 推送 WAL
切换后新主自动接管归档任务
旧主变为备库后自动停止归档，避免重复推送、归档错乱
七、恢复操作完整示例
7.1 恢复前置操作（必做）
停止数据库、迁移旧数据、清空目录，避免数据冲突。
systemctl stop postgresql@15-main
mv /var/lib/postgresql/15/main /var/lib/postgresql/15/main.bak
mkdir /var/lib/postgresql/15/main
chown postgres:postgres /var/lib/postgresql/15/main
7.2 三种恢复场景
场景1：恢复至最新状态
pgbackrest --stanza=pg_cluster restore
场景2：PITR 时间点恢复
pgbackrest --stanza=pg_cluster --type=time --time="2026-06-24 10:30:00" restore
场景3：恢复至指定备份集
pgbackrest --stanza=pg_cluster --set=20260624-020000F restore
恢复完成后启动数据库即可正常对外提供服务。
八、生产核心注意事项
节点配置规范：一个 Stanza 必须录入集群所有主备节点，仅配置单节点会导致切换后无法识别备库。
免密互通必备：所有集群节点 postgres 用户双向 SSH 免密，否则无法远程读取备库数据、探测节点角色。
表空间一致性：主备集群所有节点表空间挂载路径必须完全一致，否则备份、恢复、rewind 操作报错。
归档唯一性：仅主库开启 archive_command，备库禁止配置，防止 WAL 重复推送导致归档异常。
脑裂防护：集群出现双主时，pgBackRest 会检测到多个主库，直接终止备份，保护备份链一致性。
权限严格管控：仓库、日志、数据目录必须归属 postgres:postgres，权限 700，权限过宽会导致备份失败。
备份链完整性：增量、差异备份依赖基础全量备份，禁止手动删除仓库内任意备份文件，否则整条备份链失效。
