使用 BR 备份 TiDB 集群到 GCS

本文介绍如何将运行在 Kubernetes 上的 TiDB 集群数据备份到 Google Cloud Storage (GCS) 上。

本文使用的备份方式基于 TiDB Operator 的 Custom Resource Definition (CRD) 实现,底层使用 BR 获取集群数据,然后再将数据上传到远端 GCS。BR 全称为 Backup & Restore,是 TiDB 分布式备份恢复的命令行工具,用于对 TiDB 集群进行数据备份和恢复。

使用场景

如果你对数据备份有以下要求,可考虑使用 BR 将 TiDB 集群数据以 Ad-hoc 备份定时快照备份的方式备份到 GCS 上:

  • 需要备份的数据量较大(大于 1 TB),而且要求备份速度较快
  • 需要直接备份数据的 SST 文件(键值对)

如有其他备份需求,请参考备份与恢复简介选择合适的备份方式。

Ad-hoc 备份

Ad-hoc 备份支持快照备份与增量备份。

要进行 Ad-hoc 备份,你需要创建一个自定义的 Backup custom resource (CR) 对象来描述本次备份。创建好 Backup 对象后,TiDB Operator 根据这个对象自动完成具体的备份过程。如果备份过程中出现错误,程序不会自动重试,此时需要手动处理。

本文档假设对部署在 Kubernetes test1 这个 namespace 中的 TiDB 集群 demo1 进行数据备份。下面是具体的操作过程。

第 1 步:准备 Ad-hoc 备份环境

  1. 下载文件 backup-rbac.yaml,并执行以下命令在 test1 这个 namespace 中创建备份需要的 RBAC 相关资源:

    kubectl apply -f backup-rbac.yaml -n test1
    
  2. 授予远程存储访问权限。

    参考 GCS 账号授权,授权访问 GCS 远程存储。

  3. 如果你使用的 TiDB 版本低于 v4.0.8,你还需要完成以下步骤。如果你使用的 TiDB 为 v4.0.8 及以上版本,请跳过这些步骤。

    1. 确保你拥有备份数据库 mysql.tidb 表的 SELECTUPDATE 权限,用于备份前后调整 GC 时间。

    2. 创建 backup-demo1-tidb-secret secret 用于存放访问 TiDB 集群的 root 账号和密钥。

      kubectl create secret generic backup-demo1-tidb-secret --from-literal=password=<password> --namespace=test1
      

第 2 步:备份数据到 GCS

  1. 创建 Backup CR,将数据备份到 GCS:

    kubectl apply -f backup-gcs.yaml
    

    backup-gcs.yaml 文件内容如下:

    ---
    apiVersion: pingcap.com/v1alpha1
    kind: Backup
    metadata:
      name: demo1-backup-gcs
      namespace: test1
    spec:
      # backupType: full
      # Only needed for TiDB Operator < v1.1.10 or TiDB < v4.0.8
      from:
        host: ${tidb-host}
        port: ${tidb-port}
        user: ${tidb-user}
        secretName: backup-demo1-tidb-secret
      br:
        cluster: demo1
        clusterNamespace: test1
        # logLevel: info
        # statusAddr: ${status-addr}
        # concurrency: 4
        # rateLimit: 0
        # checksum: true
        # sendCredToTikv: true
        # options:
        # - --lastbackupts=420134118382108673
      gcs:
        projectId: ${project_id}
        secretName: gcs-secret
        bucket: ${bucket}
        prefix: ${prefix}
        # location: us-east1
        # storageClass: STANDARD_IA
        # objectAcl: private
    

    在配置 backup-gcs.yaml 文件时,请参考以下信息:

    • 自 v1.1.6 版本起,如果需要增量备份,只需要在 spec.br.options 中指定上一次的备份时间戳 --lastbackupts 即可。有关增量备份的限制,可参考使用 BR 进行备份与恢复
    • .spec.br 中的一些参数是可选的,例如 logLevelstatusAddr 等。完整的 .spec.br 字段的详细解释,请参考 BR 字段介绍
    • spec.gcs 中的一些参数为可选项,如 locationobjectAclstorageClass。GCS 存储相关配置参考 GCS 存储字段介绍
    • 如果你使用的 TiDB 为 v4.0.8 及以上版本, BR 会自动调整 tikv_gc_life_time 参数,不需要配置 spec.tikvGCLifeTimespec.from 字段。
    • 更多 Backup CR 字段的详细解释,请参考 Backup CR 字段介绍
  2. 创建好 Backup CR 后,TiDB Operator 会根据 Backup CR 自动开始备份。你可以通过以下命令查看备份状态:

    kubectl get bk -n test1 -owide
    

备份示例

备份全部集群数据
---
apiVersion: pingcap.com/v1alpha1
kind: Backup
metadata:
  name: demo1-backup-gcs
  namespace: test1
spec:
  # backupType: full
  # Only needed for TiDB Operator < v1.1.10 or TiDB < v4.0.8
  # from:
    # host: ${tidb-host}
    # port: ${tidb-port}
    # user: ${tidb-user}
    # secretName: backup-demo1-tidb-secret
  br:
    cluster: demo1
    clusterNamespace: test1
  gcs:
    projectId: ${project_id}
    secretName: gcs-secret
    bucket: ${bucket}
    prefix: ${prefix}
    # location: us-east1
    # storageClass: STANDARD_IA
    # objectAcl: private
备份单个数据库的数据

以下示例中,备份 db1 数据库的数据。

---
apiVersion: pingcap.com/v1alpha1
kind: Backup
metadata:
  name: demo1-backup-gcs
  namespace: test1
spec:
  # backupType: full
  # Only needed for TiDB Operator < v1.1.10 or TiDB < v4.0.8
  # from:
    # host: ${tidb-host}
    # port: ${tidb-port}
    # user: ${tidb-user}
    # secretName: backup-demo1-tidb-secret
  tableFilter:
  - "db1.*"
  br:
    cluster: demo1
    clusterNamespace: test1
  gcs:
    projectId: ${project_id}
    secretName: gcs-secret
    bucket: ${bucket}
    prefix: ${prefix}
    # location: us-east1
    # storageClass: STANDARD_IA
    # objectAcl: private
备份单张表的数据

以下示例中,备份 db1.table1 表的数据。

---
apiVersion: pingcap.com/v1alpha1
kind: Backup
metadata:
  name: demo1-backup-gcs
  namespace: test1
spec:
  # backupType: full
  # Only needed for TiDB Operator < v1.1.10 or TiDB < v4.0.8
  # from:
    # host: ${tidb-host}
    # port: ${tidb-port}
    # user: ${tidb-user}
    # secretName: backup-demo1-tidb-secret
  tableFilter:
  - "db1.table1"
  br:
    cluster: demo1
    clusterNamespace: test1
  gcs:
    projectId: ${project_id}
    secretName: gcs-secret
    bucket: ${bucket}
    prefix: ${prefix}
    # location: us-east1
    # storageClass: STANDARD_IA
    # objectAcl: private
使用表库过滤功能备份多张表的数据

以下示例中,备份 db1.table1 表 和 db1.table2 表的数据。

---
apiVersion: pingcap.com/v1alpha1
kind: Backup
metadata:
  name: demo1-backup-gcs
  namespace: test1
spec:
  # backupType: full
  # Only needed for TiDB Operator < v1.1.10 or TiDB < v4.0.8
  # from:
    # host: ${tidb-host}
    # port: ${tidb-port}
    # user: ${tidb-user}
    # secretName: backup-demo1-tidb-secret
  tableFilter:
  - "db1.table1"
  - "db1.table2"
  br:
    cluster: demo1
    clusterNamespace: test1
  gcs:
    projectId: ${project_id}
    secretName: gcs-secret
    bucket: ${bucket}
    prefix: ${prefix}
    # location: us-east1
    # storageClass: STANDARD_IA
    # objectAcl: private

定时快照备份

用户通过设置备份策略来对 TiDB 集群进行定时备份,同时设置备份的保留策略以避免产生过多的备份。定时快照备份通过自定义的 BackupSchedule CR 对象来描述。每到备份时间点会触发一次快照备份,定时快照备份底层通过 Ad-hoc 快照备份来实现。下面是创建定时快照备份的具体步骤:

第 1 步:定时快照备份环境准备

Ad-hoc 快照备份环境准备

第 2 步:定时备份数据到 GCS

  1. 创建 BackupSchedule CR,开启 TiDB 集群的定时快照备份,将数据备份到 GCS:

    kubectl apply -f backup-schedule-gcs.yaml
    

    backup-schedule-gcs.yaml 文件内容如下:

    ---
    apiVersion: pingcap.com/v1alpha1
    kind: BackupSchedule
    metadata:
      name: demo1-backup-schedule-gcs
      namespace: test1
    spec:
      #maxBackups: 5
      #pause: true
      maxReservedTime: "3h"
      schedule: "*/2 * * * *"
      backupTemplate:
        # Clean outdated backup data based on maxBackups or maxReservedTime. If not configured, the default policy is Retain
        # cleanPolicy: Delete
        # Only needed for TiDB Operator < v1.1.10 or TiDB < v4.0.8
        from:
          host: ${tidb_host}
          port: ${tidb_port}
          user: ${tidb_user}
          secretName: backup-demo1-tidb-secret
        br:
          cluster: demo1
          clusterNamespace: test1
          # logLevel: info
          # statusAddr: ${status-addr}
          # concurrency: 4
          # rateLimit: 0
          # checksum: true
          # sendCredToTikv: true
        gcs:
          secretName: gcs-secret
          projectId: ${project_id}
          bucket: ${bucket}
          prefix: ${prefix}
          # location: us-east1
          # storageClass: STANDARD_IA
          # objectAcl: private
    

    从以上 backup-schedule-gcs.yaml 文件配置示例可知,backupSchedule 的配置由两部分组成。一部分是 backupSchedule 独有的配置,另一部分是 backupTemplate

  2. 定时快照备份创建完成后,通过以下命令查看备份的状态:

    kubectl get bks -n test1 -owide
    

    查看定时快照备份下面所有的备份条目:

    kubectl get bk -l tidb.pingcap.com/backup-schedule=demo1-backup-schedule-gcs -n test1
    

删除备份的 Backup CR

如果你不再需要已备份的 Backup CR,请参考删除备份的 Backup CR

故障诊断

在使用过程中如果遇到问题,可以参考故障诊断

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