面试题：PostgreSQL最佳实践中如何确保备份数据的一致性

Question

在PostgreSQL备份的最佳实践里，数据一致性至关重要。请描述在进行基础备份时，你会采取哪些措施来保证备份数据的一致性，以及解释这些措施的原理。

Answer 1

保证备份数据一致性的措施及原理

1. 使用pg_basebackup
   • 措施：使用pg_basebackup工具进行基础备份。该工具会在备份过程中连接到PostgreSQL服务器，流复制数据文件和相关的日志文件。
   • 原理：它通过与PostgreSQL的流复制机制协同工作。在开始备份时，它会向服务器请求一个一致的检查点位置，然后从该位置开始复制数据文件。同时，它会持续接收并记录来自服务器的WAL（Write - Ahead Log）日志，确保在恢复时可以将数据恢复到备份结束时的状态。这就保证了备份的数据是在一个时间点上保持一致的。
2. 开启热备模式（wal - archiving）
   • 措施：在备份前确保开启了预写式日志归档（wal - archiving）。在PostgreSQL配置文件postgresql.conf中设置archive_mode = on，并配置archive_command指定归档日志的保存路径和方式。
   • 原理：预写式日志记录了数据库所有的更改操作。在备份过程中，即使数据库在不断写入新数据，由于开启了归档，这些新产生的WAL日志会被保存下来。在恢复备份时，通过重放这些归档的WAL日志，可以将数据库恢复到备份结束后的任意时间点，从而保证了数据的一致性。
3. 获取一致性快照
   • 措施：利用PostgreSQL内部的快照机制。当pg_basebackup开始备份时，它会获取一个数据库的一致性快照。这个快照会记录下备份开始时刻所有活跃事务的状态。
   • 原理：基于多版本并发控制（MVCC）的机制，PostgreSQL通过快照来确定哪些数据版本对于备份是可见的。这样，在备份过程中，即使有新的事务提交或活跃事务修改数据，备份所获取的数据版本是基于快照时刻的，从而保证了备份数据在逻辑上的一致性。