穆罕默德·阿里：使用Barman进行PostgreSQL备份和恢复管理
内容提要
Barman是一个用于管理PostgreSQL数据库备份和恢复过程的生产级工具。它不仅处理物理备份，还提供自动管理保留策略、压缩、接近零的恢复点目标(RPO)和在恢复窗口内的任意时间点(PITR)恢复的能力。Barman的流式归档功能通过使用pg_recievewal实用程序实现了零RPO的关键组件。pg_recievewal实用程序通过与PostgreSQL建立复制连接，实时将预写日志(WAL)文件备份到指定的Barman服务器。在某些情况下，配置Barman需要设置一个标准的与PostgreSQL的连接，用于管理、协调和监控，以及一个用于备份和WAL流式传输的流复制连接。这种配置在Barman的术语中被称为仅流式设置，备份和归档操作不需要SSH连接。
延伸解读
流式归档与原生归档的取舍
文章指出，PostgreSQL原生归档（archive_command）仅在WAL文件写满（16MB）时触发，灾难时可能丢失最多16MB的已提交事务。而pg_receivewal通过复制连接实时流式传输WAL，实现接近零RPO。但需注意，pg_receivewal默认使用异步复制，仍存在少量丢失已提交事务的可能；若业务无法容忍，可启用同步复制，但会因每次提交需等待备份服务器响应而降低吞吐量，且备份服务器故障时主库将停止提交。
备份方法选择：postgres与rsync
Barman支持两种备份方法：postgres（基于pg_basebackup的流式备份）和rsync。文章明确，postgres方法不支持增量或差异备份，而rsync方法支持增量备份，但要求Barman与PostgreSQL服务器之间配置无密码SSH连接。因此，若需要增量备份能力，必须选择rsync并配置SSH；若仅需全量流式备份，postgres方法更简单，无需SSH。
保留策略：冗余与恢复窗口
Barman允许基于备份冗余或恢复窗口定义保留策略。冗余策略指定保留的周期备份数量，如REDUNDANCY 8表示保留8个全量备份及其WAL；恢复窗口策略指定时间范围，如RECOVERY WINDOW OF 1 WEEK，确保可恢复到过去一周内任意时间点。此外，minimum_redundancy参数可设置最低冗余，即使保留期过期，备份也不会被删除，避免因保留策略误删关键备份。
恢复前的关键检查与故障转移
执行恢复前，必须确保Barman与目标PostgreSQL服务器的硬件架构相同、主版本匹配，并配置双向无密码SSH连接。恢复时，barman recover命令会复制基础备份并配置restore_command，使用barman-wal-restore工具获取WAL。若发生故障转移，需更新Barman配置中的conninfo和streaming_conninfo指向新主库，并运行barman cron启动新的pg_receivewal进程。Barman v3.10及以上版本提供config-switch命令简化集群
Q&A
Barman 是什么？它主要用来做什么？
Barman 是一个生产级的 PostgreSQL 数据库备份和恢复管理工具。它处理物理备份，并自动管理保留策略、压缩、接近零的恢复点目标（RPO），还支持在恢复窗口内进行任意时间点恢复（PITR）。
pg_receivewal 是什么？为什么用它代替 PostgreSQL 原生的归档方式？
pg_receivewal 是一个实用程序，它通过复制连接实时流式传输 PostgreSQL 的预写日志（WAL）文件到 Barman 服务器。原生归档（archive_command）只在 WAL 文件写满（16MB）时才归档，灾难时可能丢失最多 16MB 的已提交事务；而 pg_receivewal 实时流式传输，能实现接近零的数据丢失。
pg_receivewal 使用同步复制还是异步复制？各有什么优缺点？
pg_receivewal 默认使用异步流复制，因此存在丢失已提交事务的小概率风险。如果无法接受这种风险，可以启用同步复制，但会带来权衡：每次提交都需要与运行 pg_receivewal 的服务器进行往返通信，可能降低系统吞吐量；如果备份服务器宕机，PostgreSQL 将停止提交事务，直到备份服务器恢复在线。
如何配置 Barman 的保留策略？
Barman 支持基于备份冗余或恢复窗口的保留策略。基于冗余的策略指定保留的定期备份数量，例如 `retention_policy: REDUNDANCY 8` 表示保留 8 个完整备份及其 WAL 文件。基于恢复窗口的策略指定一个时间段，例如 `retention_policy: RECOVERY WINDOW OF 1 WEEK` 表示保留一周内的备份和归档，允许恢复到该窗口内的任意时间点。还可以设置 `minimum_redundancy` 来确保即使保留期过期，也至少保留一定数量的备份。
使用 Barman 进行恢复需要哪些前提条件？
恢复的前提条件包括：Barman 和 PostgreSQL 服务器应具有相同的硬件架构；PostgreSQL 主版本号必须匹配；同步两台服务器的时间；建立 Barman 和 PostgreSQL 服务器之间的双向无密码 SSH 连接；建议在所有 PostgreSQL 服务器上安装 barman-cli 包；SSH 连接应使用公钥交换认证；远程用户需要有权限在目标位置创建备份目录结构，并确保有足够空间存储基础备份和恢复所需的 WAL 文件。
在故障转移后，如何将 Barman 重定向到新的服务器？
在故障转移后，需要更新 `/etc/barman.d/pg_server.conf` 文件中的 IP 地址，修改 `conninfo` 和 `streaming_conninfo` 参数为新服务器的详细信息，然后执行 `barman cron` 命令以从新主库启动 pg_receivewal 进程。建议在提升或恢复后执行一次完整的基础备份。对于 Barman v3.10 及以上版本，可以使用 `config-switch` 选项进行集群配置切换，例如 `barman config-switch pg_server pg_server:pgreplica2`。
如何停止 Barman 服务器？
停止 Barman 服务器的步骤：1. 从 crontab 中移除所有相关条目（包括 `/etc/cron.d/barman` 中的自动条目）；2. 运行 `barman receive-wal --stop pg_server` 停止归档；3. 运行 `barman receive-wal --drop-slot pg_server` 删除复制槽。
