pg_basebackup 物理全量备份详解

mahan

一、工具核心定位

pg_basebackup 是 PostgreSQL 官方在线物理全量备份工具，底层直接复制数据库 PGDATA 物理文件、表空间、配置文件，属于完整集群级备份。

核心限制：仅支持整实例备份，无法备份单库、单表，是搭建流复制备库、数据库整库灾难恢复的基础工具，也是 Patroni 集群新建节点的底层依赖。

二、工作原理

通过 PG 流复制协议连接主库，依赖 REPLICATION 权限账号
触发数据库检查点，记录备份起始 WAL 位点，生成 backup_label 一致性标记
全量拷贝 PGDATA 所有物理文件
通过 WAL 日志补齐备份期间的增量数据，保证数据最终一致性
结束备份，终止复制连接
核心特性：备份期间数据库无停机、无锁，不影响业务读写，属于热备份。

三、前置配置要求

1、数据库核心参数

Plain Text
wal_level = replica
max_wal_senders = 6
full_page_writes = on

2、权限与访问配置

创建带 REPLICATION 权限的专属复制账号
pg_hba.conf 放行 replication 复制连接（独立规则，不受 all all 规则覆盖）
Plain Text
host replication repuser 0.0.0.0/0 scram-sha-256

四、核心参数与常用命令

1、核心参数说明

-D：指定备份存储目录（目录需为空或不存在）
-X stream：生产首选，流式同步备份期间 WAL，保证备份一致性
-Ft：tar 打包格式，生成 base.tar、pg_wal.tar，便于归档传输
-Fp：目录格式，直接生成标准 PGDATA，用于搭建备库
-R：自动生成流复制配置，备份目录可直接作为备库启动
-Pv：打印详细进度与日志，便于运维排查
2、生产常用命令

搭建流复制备库标准命令：

Plain Text
pg_basebackup -h 主库IP -p 5432 -U repuser -D /pgdata/standby -X stream -Fp -R -P -v -c fast

打包压缩离线备份命令：

Plain Text
pg_basebackup -h 主库IP -U repuser -D /backup/pg_backup -Ft -z -X stream -P -v

五、tar 格式备份恢复完整流程

1、环境准备

新建空目录，授权 postgres 用户专属权限：

Plain Text
mkdir -p /pgdata/recover_pg
chown postgres:postgres /pgdata/recover_pg

2、解压备份文件

必须直接解压到 PGDATA 根目录，禁止嵌套文件夹：

Plain Text
tar -zxf /backup/pg_backup/base.tar.gz
tar -zxf /backup/pg_backup/pg_wal.tar.gz

3、两种恢复场景

场景1：恢复为流复制备库（备份带 -R 参数）

自动生成 standby.signal 和主库连接配置，直接启动数据库即可自动建立复制。

场景2：灾难 PITR 恢复为主库

删除 standby.signal，创建 recovery.signal 恢复标记，配置 WAL 回放参数，启动数据库自动回放日志完成恢复。

六、核心特性与适用场景

优点

备份恢复速度极快，直接拷贝物理文件，适配 TB 级大库
支持在线热备，无业务停机、无锁表
是流复制、Patroni 集群节点扩容的唯一标准方式
配合 WAL 归档可实现完整集群灾难恢复
缺点

仅支持整实例备份，无法精细化备份单库单表
无原生增量备份，每次均为全量备份
跨版本兼容性差，仅支持同大版本 PG 恢复
依赖 WAL 保证一致性，单独备份无法实现时间点恢复
七、高频踩坑点

备份目录权限必须为 postgres:postgres，否则数据库启动失败
-X stream 模式需要 2 个复制连接，需保证 max_wal_senders 充足
自定义表空间备份仅保留软链接，跨机器恢复需映射路径
无法单独恢复单表，物理备份为整体集群数据，拆分恢复会导致数据库异常