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スナップショットのバックアップと復元ガイド

このドキュメントでは、br コマンドラインツール (以下、 brと呼びます) を使用して TiDB スナップショットをバックアップおよび復元する方法について説明します。データのバックアップと復元を行う前に、まずbrコマンドラインツールをインストールするを行う必要があります。

スナップショットバックアップは、クラスター全体をバックアップする実装です。マルチバージョン同時実行制御 (MVCC)に基づいて、指定されたスナップショット内のすべてのデータをターゲットstorageにバックアップします。バックアップデータのサイズは、クラスター内の圧縮された単一のレプリカのサイズとほぼ同じです。バックアップが完了したら、バックアップデータを空のクラスターまたは競合データを含まないクラスター（同じスキーマまたは同じテーブルを持つ）に復元したり、クラスターをスナップショットバックアップの時点に復元したり、クラスターレプリカ設定に従って複数のレプリカを復元したりできます。

基本的なバックアップと復元に加えて、スナップショットバックアップと復元では次の機能も提供されます。

指定した時点のデータのバックアップ
指定されたデータベースまたはテーブルのデータを復元する

クラスタースナップショットをバックアップする

注記：
次の例では、 Amazon S3 アクセスキーとシークレットキーを使用して権限を承認することを前提としています。IAM ロールを使用して権限を承認する場合は、 --send-credentials-to-tikvからfalseに設定する必要があります。
他のstorageシステムまたは認証方法を使用して権限を認証する場合は、バックアップストレージに従ってパラメータ設定を調整します。

br backup fullコマンドを実行すると、TiDB クラスターのスナップショットをバックアップできます。ヘルプ情報を表示するには、 br backup full --help実行します。

tiup br backup full --pd "${PD_IP}:2379" \
    --backupts '2022-09-08 13:30:00 +08:00' \
    --storage "s3://backup-101/snapshot-202209081330?access-key=${access-key}&secret-access-key=${secret-access-key}" \
    --ratelimit 128 \

上記のコマンドでは、

--backupts : スナップショットの時点。形式はTSOまたはタイムスタンプ ( 400036290571534337や2018-05-11 01:42:23 +08:00など) です。このスナップショットのデータがガベージコレクションされた場合、 br backupコマンドはエラーを返し、 brは終了します。タイムスタンプを使用してバックアップする場合は、タイムゾーンも指定することをお勧めします。そうしないと、 brデフォルトでローカルタイムゾーンを使用してタイムスタンプを作成するため、バックアップの時点が不正確になる可能性があります。このパラメーターを指定しない場合、 brバックアップ開始時刻に対応するスナップショットを選択します。
--storage : バックアップデータのstorageアドレス。スナップショットバックアップでは、バックアップstorageとして Amazon S3、Google Cloud Storage、Azure Blob Storage がサポートされています。上記のコマンドでは、例として Amazon S3 を使用しています。詳細については、外部ストレージサービスの URI 形式を参照してください。
--ratelimit : バックアップタスクを実行するTiKV あたりの最大速度。単位は MiB/s です。

バックアップ中は、以下のようにターミナルに進行状況バーが表示されます。進行状況バーが 100% に進むと、バックアップタスクが完了し、合計バックアップ時間、平均バックアップ速度、バックアップデータサイズなどの統計情報が表示されます。

Full Backup <-------------------------------------------------------------------------------> 100.00%
Checksum <----------------------------------------------------------------------------------> 100.00%
*** ["Full Backup success summary"] *** [backup-checksum=3.597416ms] [backup-fast-checksum=2.36975ms] *** [total-take=4.715509333s] [BackupTS=435844546560000000] [total-kv=1131] [total-kv-size=250kB] [average-speed=53.02kB/s] [backup-data-size(after-compressed)=71.33kB] [Size=71330]

スナップショットバックアップのバックアップ時点を取得する

多数のバックアップを管理するために、スナップショットバックアップの物理的な時間を取得する必要がある場合は、次のコマンドを実行できます。

tiup br validate decode --field="end-version" \
--storage "s3://backup-101/snapshot-202209081330?access-key=${access-key}&secret-access-key=${secret-access-key}" | tail -n1

出力は物理時間2022-09-08 13:30:00 +0800 CSTに対応して次のようになります。

435844546560000000

クラスタースナップショットを復元する

br restore fullコマンドを実行するとスナップショットバックアップを復元できます。ヘルプ情報を表示するにはbr restore full --help実行します。

次の例では、前のバックアップスナップショットターゲットクラスターに復元します。

tiup br restore full --pd "${PD_IP}:2379" \
--storage "s3://backup-101/snapshot-202209081330?access-key=${access-key}&secret-access-key=${secret-access-key}"

復元中は、以下のようにターミナルに進行状況バーが表示されます。進行状況バーが 100% に進むと、復元タスクが完了し、合計復元時間、平均復元速度、合計データサイズなどの統計情報が表示されます。

Full Restore <------------------------------------------------------------------------------> 100.00%
*** ["Full Restore success summary"] *** [total-take=4.344617542s] [total-kv=5] [total-kv-size=327B] [average-speed=75.27B/s] [restore-data-size(after-compressed)=4.813kB] [Size=4813] [BackupTS=435844901803917314]

データベースまたはテーブルを復元する

BR は、バックアップデータから指定されたデータベースまたはテーブルの部分的なデータの復元をサポートしています。この機能を使用すると、不要なデータを除外し、特定のデータベースまたはテーブルのみをバックアップできます。

データベースを復元する

データベースをクラスターに復元するには、 br restore dbコマンドを実行します。次の例では、 testデータベースをバックアップデータからターゲットクラスターに復元します。

tiup br restore db \
--pd "${PD_IP}:2379" \
--db "test" \
--storage "s3://backup-101/snapshot-202209081330?access-key=${access-key}&secret-access-key=${secret-access-key}"

上記のコマンドでは、 --db復元するデータベースの名前を指定します。

テーブルを復元する

単一のテーブルをクラスターに復元するには、 br restore tableコマンドを実行します。次の例では、バックアップデータからtest.usertableテーブルをターゲットクラスターに復元します。

tiup br restore table --pd "${PD_IP}:2379" \
--db "test" \
--table "usertable" \
--storage "s3://backup-101/snapshot-202209081330?access-key=${access-key}&secret-access-key=${secret-access-key}"

上記のコマンドでは、 --db復元するデータベースの名前を指定し、 --table復元するテーブルの名前を指定します。

テーブルフィルターを使用して複数のテーブルを復元する

より複雑なフィルタールールを使用して複数のテーブルを復元するには、 br restore fullコマンドを実行し、テーブルフィルター --filterまたは-fで指定します。次の例では、 db*.tbl*フィルタールールに一致するテーブルをバックアップデータからターゲットクラスターに復元します。

tiup br restore full \
--pd "${PD_IP}:2379" \
--filter 'db*.tbl*' \
--storage "s3://backup-101/snapshot-202209081330?access-key=${access-key}&secret-access-key=${secret-access-key}"

`mysql`スキーマ内のテーブルを復元する

BR v5.1.0 以降では、スナップショットをバックアップすると、 BR はmysqlスキーマのシステムテーブルをバックアップし、デフォルトでは復元しません。BR BR以降では、 --with-sys-table構成すると、 BR は一部のシステムテーブルのデータを復元します。

BR は次のシステムテーブルのデータを復元できます。

+----------------------------------+
| mysql.columns_priv               |
| mysql.db                         |
| mysql.default_roles              |
| mysql.global_grants              |
| mysql.global_priv                |
| mysql.role_edges                 |
| mysql.tables_priv                |
| mysql.user                       |
| mysql.bind_info                  |
+----------------------------------+

BR は次のシステムテーブルを復元しません。

統計表（ mysql.stat_* ）。ただし、統計は復元可能です。3 統計のバックアップ参照してください。
システム変数テーブル（ mysql.tidbとmysql.global_variables ）
その他のシステムテーブル

+-----------------------------------------------------+
| capture_plan_baselines_blacklist                    |
| column_stats_usage                                  |
| gc_delete_range                                     |
| gc_delete_range_done                                |
| global_variables                                    |
| schema_index_usage                                  |
| stats_buckets                                       |
| stats_extended                                      |
| stats_feedback                                      |
| stats_fm_sketch                                     |
| stats_histograms                                    |
| stats_history                                       |
| stats_meta                                          |
| stats_meta_history                                  |
| stats_table_locked                                  |
| stats_top_n                                         |
| tidb                                                |
+-----------------------------------------------------+

システム権限に関連するデータを復元する場合、データを復元する前に、 BR はターゲットクラスター内のシステムテーブルがバックアップデータ内のシステムテーブルと互換性があるかどうかをチェックすることに注意してください。「互換性がある」とは、次の条件がすべて満たされていることを意味します。

ターゲットクラスターには、バックアップデータと同じシステムテーブルがあります。
ターゲットクラスターのシステム権限テーブルの列数は、バックアップデータ内の列数と同じです。列の順序は重要ではありません。
ターゲットクラスターのシステム権限テーブル内の列は、バックアップデータ内の列と互換性があります。列のデータ型が長さのある型 (整数や文字列など) の場合、ターゲットクラスター内の長さはバックアップデータ内の長さ以上である必要があります。列のデータ型がENUM型の場合、ターゲットクラスター内のENUMの値の数は、バックアップデータ内の値のスーパーセットである必要があります。

パフォーマンスと影響

スナップショットバックアップのパフォーマンスと影響

バックアップ機能は、クラスターのbackup.num-threads (トランザクションのレイテンシーと QPS) に多少影響を及ぼします。ただし、バックアップスレッドの数を調整するか、クラスターを追加することで、影響を軽減できます。

バックアップの影響を説明するために、このドキュメントでは、いくつかのスナップショットバックアップテストのテスト結果をリストします。

(5.3.0 以前) TiKV ノード上のBRのバックアップスレッドがノードの合計 CPU の 75% を占めると、QPS は元の QPS の 35% 減少します。
(5.4.0 以降) TiKV ノード上のBRスレッドが8以下で、クラスターの合計 CPU 使用率が 80% を超えない場合、 BRタスク (書き込みと読み取り) がクラスターに与える影響は最大 20% になります。
(5.4.0 以降) TiKV ノード上のBRスレッドが8以下で、クラスターの合計 CPU 使用率が 75% を超えない場合、 BRタスク (書き込みと読み取り) がクラスターに与える影響は最大 10% になります。
(5.4.0 以降) TiKV ノード上のBRスレッドが8以下で、クラスターの合計 CPU 使用率が 60% を超えない場合、 BRタスクはクラスターにほとんど影響を与えません (書き込みと読み取り)。

次の方法を使用して、バックアップタスクがクラスターのパフォーマンスに与える影響を手動で制御できます。ただし、これら 2 つの方法では、バックアップタスクの速度が低下すると同時に、バックアップタスクがクラスターに与える影響も軽減されます。

バックアップタスクの速度を制限するには、 --ratelimitパラメータを使用します。このパラメータは、バックアップファイルを外部storageに保存する速度を制限することに注意してください。バックアップファイルの合計サイズを計算するときは、 backup data size(after compressed)をベンチマークとして使用します。 --ratelimitを設定すると、タスクが多すぎて速度制限に失敗するのを避けるために、 br のconcurrencyパラメータは自動的に1に調整されます。
TiKV 構成項目backup.num-threadsを調整して、バックアップタスクで使用されるスレッドの数を制限します。内部テストによると、 BR がバックアップタスクに使用するスレッドが8以下で、クラスターの合計 CPU 使用率が 60% を超えない場合、読み取りおよび書き込みのワークロードに関係なく、バックアップタスクはクラスターにほとんど影響を与えません。

バックアップスレッド数を制限することで、バックアップがクラスターパフォーマンスに与える影響を軽減できますが、これはバックアップパフォーマンスに影響します。前述のテストでは、バックアップ速度はバックアップスレッド数に比例することが示されています。スレッド数が少ない場合、バックアップ速度は約 20 MiB/スレッドです。たとえば、単一の TiKV ノード上の 5 つのバックアップスレッドは、100 MiB/秒のバックアップ速度に達することができます。

スナップショット復元のパフォーマンスと影響

データの復元中、TiDB は TiKV CPU、ディスク IO、およびネットワーク帯域幅のリソースを最大限に活用しようとします。そのため、実行中のアプリケーションに影響を与えないように、空のクラスターでバックアップデータを復元することをお勧めします。
バックアップデータの復元速度は、クラスターの構成、展開、実行中のアプリケーションに大きく関係します。社内テストでは、単一の TiKV ノードの復元速度は 100 MiB/秒に達することがあります。スナップショット復元のパフォーマンスと影響はユーザーシナリオによって異なるため、実際の環境でテストする必要があります。