冷备份

介绍

Pegasus的冷备份功能用来将Pegasus中的数据定期生成快照文件,并备份到其他存储介质上,从而为数据容灾多提供一层保障。但由于备份的是某个时间点的数据快照文件,所以冷备份并不保证可以保留所有最新的数据,也就是说,恢复的时候可能会丢失最近一段时间的数据。

具体来看,冷备份过程要涉及到如下一些参数:

  • 存储介质(backup_provider): 指其他的文件存储系统或服务,如本地文件系统或者HDFS。
  • 数据冷备份的周期(backup_interval):周期的长短决定了备份数据的覆盖范围。如果周期是1个月,那么恢复数据时,就可能只恢复一个月之前的数据。但如果周期设的太短,备份就会太频繁,从而使得备份开销很大。在小米内部,冷备份的周期通常是1天。
  • 保留的冷备份个数(backup_history_count):保留的备份个数越多,存储的空间开销就越大。在小米内部,一般保留最近的3个冷备份。
  • 进行冷备份的表的集合(backup_app_ids):并不是所有的表都值得进行冷备份。在小米内部,对于经常重灌全量数据的表,我们是不进行冷备份的。

在Pegasus中,以上这几个参数的组合称为一个冷备份策略(backup_policy)。数据的冷备份就行按照policy为单位进行的。

存储介质

目前Pegasus支持本地文件系统和FDS两种冷备份介质。如果需要支持更多的存储介质(如S3),请联系我们或者直接把pull request砸过来。

FDS

FDS是小米生态云提供的存储产品,目前仅面向小米的生态链业务开放。更多详细的介绍请戳这里

本地文件系统

通过使用Pegasus本地文件系统(local service)的备份接口,可以把Pegasus的数据备份到某个目录下。如果第三方存储介质支持以nfs或者Linux Fuse的方式挂载到本地某个目录下的话,该介质就可以通过local service来作为pegasus的备份介质。目前HDFS就是通过fuse的方式来支持的。

我们接下来会以本地文件系统为例,介绍冷备的创建和恢复的相关操作。然后,我们会介绍如何用fuse的方式将HDFS挂载到本地目录下。

怎样开始冷备份

配置

需要先设定一些参数来配置系统的冷备份功能:

  1. 配置 [meta_server].cold_backup_disable :

    [meta_server]
    ...
    ;; 设置为false, 不然冷备份功能不会打开
    cold_backup_disabled = false
    ...
    
  2. 配置 [apps.meta].pools 和 [apps.replica].pools :

    [apps.meta]
    ...
    ;; 需增加THREAD_POOL_LOCAL_SERVICE,不然会没有可用的线程池而coredump
    pools = ...,THREAD_POOL_LOCAL_SERVICE
       
    [apps.replica]
    ...
    ;; 需增加THREAD_POOL_LOCAL_SERVICE,不然会没有可用的线程池而coredump
    pools = ...,THREAD_POOL_LOCAL_SERVICE
    
  3. 配置 [replication].cold_backup_root 和 [replication].max_concurrent_uploading_file_count :

    [replication]
    ;; 这个参数指定了冷备数据要保存到存储介质的什么文件夹下,一般建议填写集群名字
    cold_backup_root = onebox
    ;; 这个参数指定了冷备份上传文件的并发数,根据自己的网络情况进行设置,建议参数为5
    max_concurrent_uploading_file_count = 5
    
  4. 添加或修改 [block_service.xxxx] 配置段:

    ;; 这样的一个section, 就指定了一种存储介质。可以按照自己的需求添加
    [block_service.my_backup_media]
    ;; 指定这种存储介质使用的存储接口是local_service
    type = local_service
    ;; 存储介质的初始化参数。对于local_service, 该参数要设置成一个本地目录,表示所有的备份全在此目录下。
    args = /home/weijiesun/pegasus_cold_backup
    

在上面的配置中,一定要区分清楚[replication].cold_backup_root和[block_service.my_backup_media].args所配置的两个路径:

  • 前者指定了数据在某种存储介质下的存放目录。
  • 后者是存储介质本身的初始化参数,是和type相关的。对于local_service而言,这个参数是一个绝对路径。换种说法,本地文件系统的某个目录,就是一种存储介质。
  • 对于当前的配置情况而言,冷备数据会保存到/home/weijiesun/pegasus_cold_backup/onebox这个目录下。

创建冷备份策略

通过Shell工具的add_backup_policy命令可以创建一个冷备份策略:

>>> add_backup_policy -p policy1 -b my_backup_media -a 1 -i 300 -s 16:00 -c 3
add backup policy succeed, policy_name = policy1

几个参数的含义如下:

  • -p: policy的名字,创建后就不能修改,某个集群只能有唯一的名字
  • -b: 存储介质的名称。系统会按指定的名称寻找对应的section, 并初始化存储介质。在上例中,系统从[block_service.my_backup_media]这一配置section中进行初始化。
  • -a: policy下app_id的集合。如果有多个,用逗号隔开。
  • -i: 备份周期,以秒为单位。
  • -s: 开始时间,精确到分钟。这个参数含义略显复杂,后文专门介绍。
  • -c: 冷备份的保留个数

对于-s参数指定的备份开始时间,其含义和-i指定备份周期是有联系的

  • 如果备份周期是86400秒,也就是一天。那么-s就表示备份每天的启动时间。
  • 如果备份周期不是一整天。那么开始时间就代表的着第一次备份的开启时间点。而这个时间点,指的是当前时间朝后推的第一个相对的时间点。

比如上面的”-i 60 -s 8:00”,就是说下次备份从8:00开始,然后每60秒开启一轮备份。而”-i 86400 -s 8:30”,指的是每天的8:30开启一轮备份。

对于-a参数指定的app_id。目前pegasus并没有强制约束某个app_id只能属于一个policy, 但原则上不建议把同一个表加到不同的policy中。

查询冷备份策略

可以用ls_backup_policy列举系统当前所有的策略:

>>> ls_backup_policy
[1]
    name                 : another_policy
    backup_provider_type : my_backup_media
    backup_interval      : 600s
    app_ids              : {2}
    start_time           : 16:10
    status               : enabled
    backup_history_count : 2

[2]
    name                 : policy1
    backup_provider_type : my_backup_media
    backup_interval      : 300s
    app_ids              : {1}
    start_time           : 16:00
    status               : enabled
    backup_history_count : 3


ls backup policy succeed

也可以用query_backup_policy查询某个指定policy的信息:

>>> query_backup_policy -p policy1
policy_info:
    name                 : policy1
    backup_provider_type : my_backup_media
    backup_interval      : 300s
    app_ids              : {1}
    start_time           : 16:00
    status               : enabled
    backup_history_count : 3

backup_infos:
[1]
    id         : 1533801635364
    start_time : 2018-08-09 16:00:35
    end_time   : 2018-08-09 16:01:15
    app_ids    : {1}

query backup policy succeed

如上图所示,当query某个特定的policy时,该policy下已经完成或正在进行的备份也会显示出来。

修改冷备份策略

冷备份策略的一些参数,可以用modify_backup_policy命令进行修改:

>>> modify_backup_policy -p policy1 -s 17:00 -i 600
Modify policy result: ERR_OK
>>> query_backup_policy -p policy1
policy_info:
    name                 : policy1
    backup_provider_type : my_backup_media
    backup_interval      : 600s
    app_ids              : {1}
    start_time           : 17:00
    status               : enabled
    backup_history_count : 3

backup_infos:
.....
query backup policy succeed

可以修改的参数有:

  • app集合: 通过-a和-r参数进行增删app_id
  • backup_interval: 通过-i修改周期
  • start_time: 通过-s参数修改开始时间

禁用和重新开始冷备份策略

可以用disable_backup_policy和enable_backup_policy来对某个policy进行禁用和开启

>>> disable_backup_policy -p policy1
disable policy result: ERR_OK
>>> ls_backup_policy
..........
[2]
    name                 : policy1
    backup_provider_type : my_backup_media
    backup_interval      : 600s
    app_ids              : {1}
    start_time           : 17:00
    status               : disabled
    backup_history_count : 3


ls backup policy succeed
>>> enable_backup_policy -p policy1
enable policy result: ERR_OK
>>> ls_backup_policy
......
[2]
    name                 : policy1
    backup_provider_type : my_backup_media
    backup_interval      : 600s
    app_ids              : {1}
    start_time           : 17:00
    status               : enabled
    backup_history_count : 3


ls backup policy succeed
>>>

查看备份的结果

对于我们配置好的local_service, 备份存在/home/weijiesun/pegasus_cold_backup/onebox的目录下。

这里稍微做展示,详细的文件内容大家可以自行翻看:

weijiesun@weijiesun-kubuntu ~/pegasus_cold_backup/onebox/policy1 $ pwd
/home/weijiesun/pegasus_cold_backup/onebox/policy1
weijiesun@weijiesun-kubuntu ~/pegasus_cold_backup/onebox/policy1 $ ls
1533802216079  1533802236170  1533802256259

从冷备中恢复数据

可以用restore_app从冷备中恢复表数据

>>> restore_app -c onebox -p policy1 -a temp -i 1 -t 1533802236170 -b my_backup_media -n result
sleep 1 second to wait complete...
        new app_id = 3

其中各个参数的含义如下(这些参数都可以通过在原集群上执行shell命令query_backup_policy得到):

  • -c:旧集群的名称
  • -p:旧的policy名称
  • -a:旧表名称
  • -i:旧表的id
  • -t:旧的备份的时间戳编号
  • -b:存储介质名称
  • -n:新表的名称,如果不指定就使用旧名字,如果和新的名字冲突则报错
  • -s:是否跳过损坏的partition, 默认不跳过

对于恢复进度,可以用query_restore_status进行查看

>>> query_restore_status 3 -d
pid           progress(%)   restore_status
0             100           ok
1             100           ok
2             100           ok
3             100           ok
4             100           ok
5             100           ok
6             100           ok
7             100           ok

the overall progress of restore is 100%

annotations:
    ok : mean restore complete
    ongoing : mean restore is under going
    skip : data on cold backup media is damaged, but skip the damaged partition
    unknown : invalid, should login server and check it

怎样将数据备份到HDFS

采用HDFS fuse即可,可以参考这篇文章