PG日志挖掘工具之WalMiner

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PG中通过pg_waldump来分析pg_wal日志:https://www.xmmup.com/pgzhongtongguopg_waldumplaifenxipg_walrizhi.html

WalMiner

官网:https://gitee.com/movead/XLogMiner

WalMiner是从PostgreSQL的WAL(write ahead logs)日志中解析出执行的SQL语句的工具,并能生成对应的undo SQL语句。与传统的logical decode插件相比,walminer不要求logical日志级别且解析方式较为灵活。

WalMiner是从PostgreSQL的WAL(write ahead logs)日志的解析工具,旨在挖掘wal日志所有的有用信息,从而提供PG的数据恢复支持。目前主要有如下功能:

  • 从waL日志中解析出SQL,包括DML和少量DDL

    解析出执行的SQL语句的工具,并能生成对应的undo SQL语句。与传统的logical decode插件相比,walminer不要求logical日志级别且解析方式较为灵活。

  • 数据页挽回

    当数据库被执行了TRUNCATE等不被wal记录的数据清除操作,或者发生磁盘页损坏,可以使用此功能从wal日志中搜索数据,以期尽量挽回数据。

XlogMiner Enhancements Released and Renamed to WalMiner:https://www.postgresql.org/about/news/xlogminer-enhancements-released-and-renamed-to-walminer-1919/

注意:walminer是Highgo开源的一款软件。HGDB所有版本均支持walminer。

walminer3.0更新内容

  • 代码结构变化
  • 增加数据页挽回功能(坏块修复)
  • 增加对开发库PG14的支持

PG版本支持

  • walminer3.0支持PostgreSQL 10及其以上版本。(此版本放弃对9.x的支持)

编译安装

编译一:PG源码编译
如果你从编译pg数据库开始:

  1. 将walminer目录放置到编译通过的PG工程的"../contrib/"目录下
  2. 进入walminer目录
  3. 执行命令

编译二:依据PG安装编译
如果你使用yum或者pg安装包已经编译安装了pg

  1. 配置pg的bin路径至环境变量

  2. 进入walminer代码路径

  3. 执行编译安装,注意修改MAJORVERSION的值

    过程:

使用方法-SQL解析

场景一:从WAL日志产生的数据库中直接执行解析

1. 创建walminer的extension

2. 添加要解析的wal日志文件

3. Remove wal日志文件

4. List wal日志文件

5. 执行解析

5.1 普通解析

本人提供Oracle、MySQL、PG等数据库的培训和考证业务,私聊QQ646634621或微信db_bao,谢谢!

5.2 精确解析

walminer的构建基础是,checkpoint之后对每一个page的更改会产生全页写(FPW),因此一个checkpoint之后的所有wal日志可以完美解析。注意checkpoint是指checkpoint开始的点,而不是checkpoint的wal记录的点,参照说明

普通解析会直接解析给定范围内的wal日志,因为可能没有找到之前的checkpoint点,所以会出现有些记录解析不全导致出现空的解析结果。

精确解析是指walminer程序会界定需要解析的wal范围,并在给定的wal范围之前探索一个checkpoint开始点c1,从c1点开始记录FPI,然后就可以完美解析指定的wal范围。如果在给定的wal段内没有找到c1点,那么此次解析会报错停止。

5.3 单表解析

​ 'true'和‘false’代表是否为精确解析模式,reloid为目标表的oid(注意不是relfilenode)

5.4 快捷解析

​ 场景1中的加载数据字典和加载wal日志步骤可以省略,默认直接加载当前数据字典和当前wal路径下的所有wal文件。这个解析模式只在学习本工具时使用,在生产数据库中,可能会因为wal段切换而导致解析失败。

5.5 替身解析

​ 如果一个表被drop或者被truncate等操作,导致新产生的数据字典不包含旧的数据库中所包含的relfilenode,那么使用新的数据字典无法解析出旧的wal日志中包含的的某些内容。在知晓旧表的表结构的前提下,可以使用替身解析模式。替身模式目前只适用于[场景一]。

6. 解析结果查看

:warning: 注意:walminer_contents是walminer自动生成的unlogged表(之前是临时表,由于临时表在清理上有问题,引起工具使用不便,所以改为unlogged表),在一次解析开始会首先创建或truncate walminer_contents表。

7. 结束walminer操作

该函数作用为释放内存,结束日志分析,该函数没有参数。

场景二:从非WAL产生的数据库中执行WAL日志解析

:warning: 要求执行解析的PostgreSQL数据库和被解析的为同一版本

于生产数据库

1.创建walminer的extension

2.生成数据字典

于测试数据库

1. 创建5walminer的extension

2. load数据字典

3. add wal日志文件

4. remove wal日志文件

5. list wal日志文件

6. 执行解析

同上

7. 解析结果查看

8.结束walminer操作,该函数作用为释放内存,结束日志分析,该函数没有参数。

:warning: 注意:walminer_contents是walminer自动生成的unlogged表(之前是临时表,由于临时表在清理上有问题,引起工具使用不便,所以改为unlogged表),在一次解析开始会首先创建或truncate walminer_contents表。

场景三:自apply解析(开发中的功能,慎用)

场景一和场景二中的解析结果是放到结果表中的,场景三可以将解析结果直接apply到解析数据库中。命令执行的流程与场景一和场景二相同。

此功能可以处理主备切换延迟数据

当主库A发生故障,从库B切换为主库之后。

  1. B库将A库未通过流复制apply的wal日志拷贝到B库可以获取的路径(这一步目前需要DBA自行处理,尚未纳入本功能)

  2. 在B库加载wal日志,执行walminer_apply()解析,其中:

    startlsn选取未能apply到B库的lsn的开始值

    endlsn参数写NULL

    'true'这里最好填写‘true’,就不要写‘false’了

    reloid是可选参数

  3. walminer_apply()完成后,可以看到延迟的数据已经写到B库了

自apply解析功能说明

  1. 目前处于coding中,后续会添加严格的txid限制,避免错误修改数据,现在是尝鲜测试版
  2. 对于有冲突的项目,会把冲突sql存放到$PGDATA/pg_walminer/wm_analyselog/apply_failure文件中,供DBA自行判断处理
  3. 保持事务性,同一个事务中的一条SQLapply失败后,整个事务都会apply失败
  4. 看大家需求,后续可能考虑增加远程apply功能

场景四:DDL解析

系统表变化解析

目前walminer支持解析系统表的变化。也就是说如果在PG执行了DDL语句,walminer可以分析出DDL语句引起的系统表的变化。

DDL解析

:warning:系统表变化解析DDL解析不共存,总是接受最新确定的状态。

:warning:walminer对DML数据的解析是要求没有系统表变化的,因此存在DDL变化时,可能导致DML解析不出来的情况。

使用限制

  1. 本版本解析DML语句。DDL语句解析功能正在不断开发。

  2. 只能解析与数据字典时间线一致的wal文件

  3. 当前walminer无法处理数据字典不一致问题,walminer始终以给定的数据字典为准,

    对于无法处理的relfilenode,那么会丢弃这一条wal记录(会有一个notice在解析结果中没有体现)

  4. complete属性只有在wallevel大于minimal时有效

  5. xid解析模式不支持子事务

  6. 同时只能有一个walminer解析进程,否则会出现解析混乱

使用方法-数据页挽回(坏块修复)

1. 环境搭建

创建extension,创建数据地点,加载wal日志的方法与[SQL解析]中描述的方法一致。

2. 执行数据挽回

relfilenode:需要解析的wal日志中的relfilenode

reloid:解析库中存在的表的OID,此命令将会将从wal中找到的page覆盖到reloid制定的表中

pages:是字符串类型,制定想要挽回的目标page。格式为'0,1,2,7'或者'all'。

具体使用方法可以从pc_base.sql测试用例文件中获取。

此功能持续开发中,后续会添加基于基础备份的数据页挽回

使用限制

1.将部分page恢复到其他表后,查询时可能会出现报错的情况。这是因为恢复后的page可能依赖其他page数据,而其依赖的page没有恢复到这个表中。

2.执行此命令后请立即备份,因为此命令对数据的操作不会记录在wal中。

示例

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