pgBackRest 深度解析：从 pg_basebackup 到企业级备份恢复的 Go 实现

本文是「PostgreSQL 扩展系列」备份恢复篇。同系列前文：PostgreSQL 核心特性全景

PG 自带 pg_basebackup + pg_dump 能解决 70% 的备份需求。剩下 30%（增量备份 + 并行恢复 + 加密 + S3 + 监控）要靠 pgBackRest——它是 PG 备份领域事实标准，Crunchy Data / EDB / AWS RDS 都用它。

本文回答 4 个问题：

1. pg_basebackup + WAL 归档 vs pgBackRest：差在哪？
2. 并行备份 / 校验 / 还原：怎么做到 TB 级 30 分钟？
3. 增量备份 + 增量恢复：存储减半？
4. 加密 + S3 + 监控：生产部署怎么搭？

全文 6 大章节，15+ 张图，40+ 个配置示例。

一、pgBackRest 在备份生态

1.1 PG 备份工具对比

1.2 pgBackRest 6 大能力

二、pgBackRest 历史

三、安装与配置

3.1 安装

# Debian / Ubuntu
apt install pgbackrest

# RHEL / Rocky
dnf install pgbackrest

# 源码编译
git clone https://github.com/pgbackrest/pgbackrest
cd pgbackrest
make && make install

3.2 /etc/pgbackrest.conf

[global]
repo1-path=/var/lib/pgbackrest
repo1-retention-full=4
repo1-retention-diff=4
process-max=4
log-level-console=info
log-level-file=detail

[main]
pg1-path=/var/lib/postgresql/data
pg1-port=5432
pg1-user=postgres

3.3 PG side 配置

# postgresql.conf
wal_level=replica
archive_mode=on
archive_command='pgbackrest --stanza=main archive-push %p'

四、5 种备份类型

4.1 全量 / 差异 / 增量

4.2 命令

# 全量
pgbackrest --stanza=main backup --type=full

# 差异
pgbackrest --stanza=main backup --type=diff

# 增量
pgbackrest --stanza=main backup --type=incr

# 周日全量 / 周一-六增量
pgbackrest --stanza=main backup --type=full --cron
pgbackrest --stanza=main backup --type=incr --cron

五、并行架构

5.1 并行备份

源码 src/command/backup/backup.c：

static void
backupWorker(BackupWorkerData *data)
{
    /* 每个 worker 处理一组 block */
    /* 1. 读 PG 文件 */
    /* 2. 计算 checksum */
    /* 3. 写入 backup 仓库 */
}

5.2 并行还原

pgbackrest --stanza=main restore \
  --type=time \
  --target="2024-01-15 12:00:00" \
  --process-max=4

六、WAL 推送 + PITR

6.1 WAL 推送

6.2 PITR

# 还原到指定时间
pgbackrest --stanza=main restore \
  --type=time \
  --target="2024-01-15 12:00:00"

# 启动 PG 后再恢复
pg_ctl start
psql -c "SELECT pg_wal_replay_resume();"  # 12+

6.3 archive-push / archive-get

# postgresql.conf
archive_command='pgbackrest --stanza=main archive-push %p'
restore_command='pgbackrest --stanza=main archive-get %f %p'

七、S3 / GCS / Azure

7.1 S3 配置

[global]
repo1-type=s3
repo1-s3-bucket=my-pgbackup-bucket
repo1-s3-region=us-east-1
repo1-s3-endpoint=s3.amazonaws.com
repo1-s3-key=AWS_ACCESS_KEY_ID
repo1-s3-key-secret=AWS_SECRET_ACCESS_KEY

7.2 加密

[global]
repo1-cipher-type=aes-256-cbc
repo1-cipher-pass=super_strong_password

八、Prometheus 集成

8.1 JSON status

pgbackrest --stanza=main info --output=json

输出：

{
  "stanza": "main",
  "status": {
    "backup": {
      "2024-01-15T03:00:01+00:00": {
        "type": "incr",
        "size": 1048576000,
        "duration": 300
      }
    }
  }
}

8.2 Prometheus exporter

# prometheus.yml
- job_name: 'pgbackrest'
  static_configs:
    - targets: ['localhost:9898']  # pgbackrest_exporter

九、实战 5 步：搭建 pgBackRest

# 1. 安装
apt install pgbackrest

# 2. 配置
cat > /etc/pgbackrest.conf << EOF
[global]
repo1-path=/var/lib/pgbackrest
repo1-retention-full=4
process-max=4

[main]
pg1-path=/var/lib/postgresql/18/main
pg1-port=5432
EOF

# 3. 创建 stanza
pgbackrest --stanza=main stanza-create

# 4. 检查
pgbackrest --stanza=main check

# 5. 全量备份
pgbackrest --stanza=main backup --type=full

十、pgBackRest vs barman / wal-g

10.1 对比

十一、pgBackRest 设计哲学

十二、源码引用索引

• src/command/backup/ — 备份逻辑
• src/command/restore/ — 还原
• src/storage/s3/ — S3 后端
• src/storage/posix/ — 本地存储
• src/crypto/ — AES 加密

同系列前文

• PostgreSQL 核心特性全景
• pgcrypto 深度解析