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PostgreSQL--内核分析--日志系统.pdf
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PostgreSQL 数据库---内核源码分析 那海蓝蓝：生活点滴，随风拂去
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Postgresql 系统备份与恢复
作者：李海翔
博客：http://blog.163.com/li_hx/
邮箱：lhx3000@163.com
1 概述........................................................................................................................................... 2
2 几个术语 ................................................................................................................................... 2
2.1 物理备份 ................................................................................................................... 2
2.2 物理恢复 ................................................................................................................... 2
2.3 逻辑备份 ................................................................................................................... 2
2.4 逻辑还原 ................................................................................................................... 3
3 使用日志进行恢复的基本原理 ............................................................................................... 3
4 PG 备份方式 ............................................................................................................................ 4
4.1 PG8.x 提供的备份方式 ............................................................................................ 4
4.2 PG8.x 提供的备份方式使用方法 ............................................................................ 5
4.2.1 SQL 转储方式 ......................................................................................................... 5
4.2.2 文件级别备份 ......................................................................................................... 6
4.2.3 在线备份（热备份） ............................................................................................. 6
5 PG 的恢复方式......................................................................................................................... 7
6 PG 日志系统的实现原理详解 ................................................................................................. 8
6.1 PG 日志的实现方式——预写式日志 （WAL） ...................................................... 8
6.2 即时恢复(PITR)与时间线 ....................................................................................... 9
6.3 PG 如何使用日志进行恢复 ................................................................................... 10
6.3.1 数据结构分析 ...................................................................................................... 10
6.3.1.1 xlog 日志的结构 ......................................................................................... 10
6.3.1.2 Xlog 共享缓存格式及作用 ........................................................................ 13
6.3.1.3 XLog 其他信息 .......................................................................................... 14
6.3.2 需要写日志的操作分析 ........................................................................................ 15
6.3.2.1 主要操作步骤分析： ................................................................................. 15
6.3.2.2 主要函数分析： ......................................................................................... 16
XLogInsert 的执行步骤 ................................................................................. 16
XLogFlush 的执行步骤 .................................................................................. 17
XLogWrite 的执行步骤 .................................................................................. 18
6.3.3 针对各类故障进行恢复的流程 .......................................................................... 18
6.3.3.1 事务故障 ..................................................................................................... 18
6.3.3.2 系统故障和介质故障的恢复 ..................................................................... 18
6.3.3.3 恢复过程步骤 ............................................................................................. 19
7 有关日志操作的一些问题 ..................................................................................................... 21
7.1 Bgwriter 进程对于日志是如何影响的？ .............................................................. 21
7.2 CreateCheckPoint 如何处理日志？ ....................................................................... 21
7.3 为什么要执行基础备份？ ..................................................................................... 22
7.4 日志切换的时机 ..................................................................................................... 22
PostgreSQL 数据库---内核源码分析 那海蓝蓝：生活点滴，随风拂去
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1 概述
PG8.x 版本目前提供了较为完善的备份与恢复机制，包括有备份（物理备份和逻辑备份）
与恢复机制。
下面就 PG 的实现，进行了初步分析。
2 几个术语
2.1 物理备份
物理备份是指将数据库文件从一个物理位置复制到另一个位置。需要进行备份的数据库
文件包括数据文件和控制文件等。这种备份方式是以操作系统下的“文件”为单位进行的。
物理备份按照备份时数据库的状态可以分为如下两种类型：
1) 联机备份，也称为“热备份”，是在数据库服务期启动并可在进行其他操作时进行
的备份；
2) 脱机备份，也称为“冷备份”，是在数据库服务器关闭时进行的备份。
2.2 物理恢复
在数据库瘫痪或者状态不一致之后，将数据库恢复到某一个一致状态。
物理恢复通常包含了两个概念：数据库修复（Restore）和数据库恢复（Recovery）。
1) 数据库修复(database restore)
利用备份的数据库文件来替换已经损坏的数据库文件，这项操作主要是利用操作系
统的命令完成的（也是基于操作系统文件的角度进行的）。
2) 数据库恢复（database recovery）
利用日志恢复丢失的数据，这项操作是数据库服务器完成的。
2.3 逻辑备份
逻辑备份是指利用一些客户端工具（PG 使用 pg_dump 等）通过执行 SQL 语句的方式将
数据库中的数据读取出来，然后再写入一个二进制文件中。此种方式可以选择数据库中存在
的许多不同“对象”，如表、视图、存储过程等，不是基于文件方式，所以称为“逻辑”。
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