TiDB ログ バックアップと PITRアーキテクチャ

このドキュメントでは、例としてバックアップと復元 ( BR ) ツールを使用して、TiDB ログ バックアップとポイント イン タイム リカバリ (PITR) のアーキテクチャとプロセスを紹介します。

アーキテクチャ

ログ バックアップと PITR のアーキテクチャは次のとおりです。

ログバックアップのプロセス

クラスタ ログ バックアップのプロセスは次のとおりです。

ログ バックアップ プロセスに関連するシステム コンポーネントと主要な概念:

• ローカル メタデータ: ローカル チェックポイント ts、グローバル チェックポイント ts、およびバックアップ ファイル情報を含む、単一の TiKV ノードによってバックアップされたメタデータを示します。
• ローカル チェックポイント ts (ローカル メタデータ内): この TiKV ノードのローカル チェックポイント ts より前に生成されたすべてのログがターゲットstorageにバックアップされたことを示します。
• グローバル チェックポイント ts : すべての TiKV ノードでグローバル チェックポイント ts の前に生成されたすべてのログがターゲットstorageにバックアップされたことを示します。 TiDB Coordinator は、すべての TiKV ノードのローカル チェックポイント ts を収集してこのタイムスタンプを計算し、PD に報告します。
• TiDB コーディネーター: TiDB ノードがコーディネーターとして選出され、ログ バックアップ タスク全体 (グローバル チェックポイント ts) の進行状況の収集と計算を担当します。このコンポーネントは設計上ステートレスであり、障害が発生すると、生き残った TiDB ノードから新しいコーディネーターが選出されます。
• TiKV ログ バックアップ オブザーバー: TiDB クラスター内の各 TiKV ノードで実行され、ログ データのバックアップを担当します。 TiKV ノードに障害が発生した場合、そのデータ範囲のバックアップはリージョンの再選択後に他の TiKV ノードに引き継がれ、これらのノードはグローバル チェックポイント ts から始まる障害範囲のデータをバックアップします。

完全なバックアップ プロセスは次のとおりです。

1. BR はbr log startコマンドを受信します。

   • BR は、チェックポイント ts (ログ バックアップの開始時刻) とバックアップ タスクのstorageパスを解析します。
   • ログバックアップタスクの登録: BR がログバックアップタスクを PD に登録します。

2. TiKV は、ログ バックアップ タスクの作成と更新を監視します。

   • ログ バックアップ タスクのフェッチ: 各 TiKV ノードのログ バックアップ オブザーバーは、PD からログ バックアップ タスクをフェッチし、指定された範囲のログ データをバックアップします。

3. ログ バックアップ オブザーバーは、KV 変更ログを継続的にバックアップします。

   • kv 変更データの読み取り: KV 変更データを読み取り、変更ログをカスタム形式のバックアップ ファイルに保存します。
   • Fetch global checkpoint ts : PD からグローバル チェックポイント ts をフェッチします。
   • ローカル メタデータの生成: ローカル チェックポイント ts、グローバル チェックポイント ts、およびバックアップ ファイル情報を含む、バックアップ タスクのローカル メタデータを生成します。
   • ログ データとメタデータのアップロード: バックアップ ファイルとローカル メタデータをターゲットstorageに定期的にアップロードします。
   • GC の構成: バックアップされていない (ローカル チェックポイント ts より大きい) データがTiDB GC メカニズムによってリサイクルされないように PD に要求します。

4. TiDB Coordinator は、ログ バックアップ タスクの進行状況を監視します。

   • バックアップの進行状況を監視する: すべての TiKV ノードをポーリングして、各リージョン(リージョンチェックポイント ts) のバックアップの進行状況を取得します。
   • レポート グローバル チェックポイント ts :リージョンチェックポイント ts に基づいて、ログ バックアップ タスク全体 (グローバル チェックポイント ts) の進行状況を計算し、グローバル チェックポイント ts を PD にレポートします。

5. PD はログ バックアップ タスクのステータスを保持し、 br log statusを使用して表示できます。

PITRのプロセス

PITR のプロセスは次のとおりです。

完全な PITR プロセスは次のとおりです。

1. BR はbr restore pointコマンドを受信します。

   • BR は、完全バックアップ データ アドレス、ログ バックアップ データ アドレス、およびポイント イン タイム リカバリ時刻を解析します。
   • バックアップ データ内の復元オブジェクト (データベースまたはテーブル) を照会し、復元するテーブルが存在し、復元要件を満たしているかどうかを確認します。

2. BR は完全なバックアップ データを復元します。

   • 完全なバックアップ データを復元します。スナップショット バックアップ データの復元プロセスの詳細については、 スナップショット バックアップ データの復元を参照してください。

3. BR は、ログ バックアップ データを復元します。

   • バックアップ データの読み取り: ログ バックアップ データを読み取り、復元する必要があるログ バックアップ データを計算します。
   • Fetch リージョン info : PD にアクセスして、すべての地域ディストリビューションを取得します。
   • データの復元を TiKV に要求する: ログの復元要求を作成し、対応する TiKV ノードに送信します。ログ復元要求には、復元するログ バックアップ データ情報が含まれます。

4. TiKV はBRからの復元要求を受け入れ、ログ復元ワーカーを開始します。

   • ログ復元ワーカーは、復元する必要があるログ バックアップ データを取得します。

5. TiKV は、ログ バックアップ データを復元します。

   • Download KVs : ログ復元ワーカーは、ログ復元要求に従って、対応するバックアップ データをバックアップstorageからローカル ディレクトリにダウンロードします。
   • Rewrite KVs : ログ復元ワーカーは、復元クラスター テーブルのテーブル ID に従って、バックアップ データの KV データを書き換えます。つまり、 キー値の元のテーブル ID を新しいテーブル ID に置き換えます。復元ワーカーも同様にインデックス ID を書き換えます。
   • Apply KVs : ログ復元ワーカーは、処理された KV データを raft インターフェースを介してストア (RocksDB) に書き込みます。
   • 復元結果の報告: ログ復元ワーカーは復元結果をBRに返します。

6. BR は、各 TiKV ノードから復元結果を受け取ります。

   • RegionNotFoundまたはEpochNotMatchが原因で一部のデータの復元に失敗した場合 (たとえば、TiKV ノードがダウンしている場合)、 BRは復元を再試行します。
   • 復元に失敗し、再試行できないデータがある場合、復元タスクは失敗します。
   • すべてのデータが復元されると、復元タスクは成功します。

ログ バックアップ ファイル

ログ バックアップでは、次の種類のファイルが生成されます。

• {min_ts}-{uuid}.logファイル: バックアップ タスクの KV 変更ログ データを保存します。 {min_ts}はファイル内の KV 変更ログ データの最小 TSO タイムスタンプで、 {uuid}はファイルの作成時にランダムに生成されます。
• {checkpoint_ts}-{uuid}.metaファイル: 各 TiKV ノードがログ バックアップ データをアップロードするたびに生成され、今回アップロードされたすべてのログ バックアップ データ ファイルのメタデータを格納します。 {checkpoint_ts}は TiKV ノードのログ バックアップ チェックポイントであり、グローバル チェックポイントはすべての TiKV ノードの最小チェックポイントです。 {uuid}は、ファイルの作成時にランダムに生成されます。
• {store_id}.tsファイル: このファイルは、各 TiKV ノードがログ バックアップ データをアップロードするたびにグローバル チェックポイント ts で更新されます。 {store_id}は TiKV ノードのストア ID です。
• v1_stream_truncate_safepoint.txtファイル: br log truncateによって削除されたstorage内の最新のバックアップ データに対応するタイムスタンプを格納します。

バックアップファイルの構造

.
├── v1
│   ├── backupmeta
│   │   ├── {min_restored_ts}-{uuid}.meta
│   │   ├── {checkpoint}-{uuid}.meta
│   ├── global_checkpoint
│   │   ├── {store_id}.ts
│   ├── {date}
│   │   ├── {hour}
│   │   │   ├── {store_id}
│   │   │   │   ├── {min_ts}-{uuid}.log
│   │   │   │   ├── {min_ts}-{uuid}.log
├── v1_stream_truncate_safepoint.txt

次に例を示します。

.
├── v1
│   ├── backupmeta
│   │   ├── ...
│   │   ├── 435213818858112001-e2569bda-a75a-4411-88de-f469b49d6256.meta
│   │   ├── 435214043785779202-1780f291-3b8a-455e-a31d-8a1302c43ead.meta
│   │   ├── 435214443785779202-224f1408-fff5-445f-8e41-ca4fcfbd2a67.meta
│   ├── global_checkpoint
│   │   ├── 1.ts
│   │   ├── 2.ts
│   │   ├── 3.ts
│   ├── 20220811
│   │   ├── 03
│   │   │   ├── 1
│   │   │   │   ├── ...
│   │   │   │   ├── 435213866703257604-60fcbdb6-8f55-4098-b3e7-2ce604dafe54.log
│   │   │   │   ├── 435214023989657606-72ce65ff-1fa8-4705-9fd9-cb4a1e803a56.log
│   │   │   ├── 2
│   │   │   │   ├── ...
│   │   │   │   ├── 435214102632857605-11deba64-beff-4414-bc9c-7a161b6fb22c.log
│   │   │   │   ├── 435214417205657604-e6980303-cbaa-4629-a863-1e745d7b8aed.log
│   │   │   ├── 3
│   │   │   │   ├── ...
│   │   │   │   ├── 435214495848857605-7bf65e92-8c43-427e-b81e-f0050bd40be0.log
│   │   │   │   ├── 435214574492057604-80d3b15e-3d9f-4b0c-b133-87ed3f6b2697.log
├── v1_stream_truncate_safepoint.txt