PostgreSQL時間線(timeline)和History File的用法
說明：
在pg中，當我們進行了基於時間點的還原(PITR)後，資料庫會啟用新的時間線並繼續進行操作。
但是，當我們進行基於時間點的還原後如果發現又出現錯誤，想要繼續還原資料庫該如何操作呢？如何還原到原先舊的時間線呢？
我們可以使用recovery_target_timeline引數來指定資料庫還原到某一個時間線上。如果你還不清楚這個引數該如何使用，或者說壓根不知道時間線是啥，那麼請繼續往下看。
PostgreSQL 時間線：
每當我們在資料庫中完成一個事務時，所做的操作都會記錄到$PGDATA/pg_wal目錄下的wal日誌檔案中。
wal日誌檔案一般都是下面這種格式：
000000010000000000000001
當一個wal日誌被寫滿後，便會建立新的wal日誌000000010000000000000002，以此類推。
該檔案中前8位，即：00000001表示的便是資料庫的時間線。
從控制檔案中也可以看到：
-bash-4.1$-> pg_controldata |grep TimeLineID Latest checkpoint's TimeLineID: 1 Latest checkpoint's PrevTimeLineID: 1
每當我們進行基於時間點的還原後，時間線便會加1，並建立一個名為NewTimelineID.history的新檔案。這個檔案是幹什麼用的我們後面會介紹。
recovery_target_timeline是一個引數，它可以幫助我們將叢集帶入歷史記錄中的任何時間線，只要有效的基本備份和所有存檔日誌都到位。
我們來看看下面的例子：
首先，重新初始化一個新的資料庫叢集。
-bash-4.1$-> ls pg_wal
000000010000000000000001 archive_status
然後建立一張表並插入資料。
bill=# create table timeline(tid int,remarks varchar(1000));
CREATE TABLE
bill=# insert into timeline values('1','This is timeline id 1');
INSERT 0 1
bill=# checkpoint;
CHECKPOINT
bill=# select pg_switch_wal();
pg_switch_wal
---------------
0/15D4B70
(1 row)剛剛插入的資料便記錄在000000010000000000000001的wal日誌中。
當wal日誌寫到000000010000000000000005時，進行一次完整的備份，接著再產生一些新的wal日誌。
-bash-4.1$ ls -rlt total 147460 -rw------- 1 postgres postgres 16777216 Nov 22 13:03 000000010000000000000001 -rw------- 1 postgres postgres 16777216 Nov 22 13:03 000000010000000000000002 -rw------- 1 postgres postgres 16777216 Nov 22 13:03 000000010000000000000003 -rw------- 1 postgres postgres 16777216 Nov 22 13:05 000000010000000000000004 -rw------- 1 postgres postgres 16777216 Nov 22 13:05 000000010000000000000005 -rw------- 1 postgres postgres 337 Nov 22 13:05 000000010000000000000005.00000028.backup -rw------- 1 postgres postgres 16777216 Nov 22 13:06 000000010000000000000006 -rw------- 1 postgres postgres 16777216 Nov 22 13:06 000000010000000000000007
可以看到，現在最新的wal日誌是000000010000000000000008
接著插入一條新的資料。
bill=# insert into timeline values('1','This is timeline id 1 after basebackup');
INSERT 0 1
bill=# checkpoint;
CHECKPOINT
-bash-4.1$ pg_waldump 000000010000000000000008 | grep INSERT rmgr: Heap len (rec/tot): 54/ 214,tx: 487,lsn: 0/08000110,prev 0/080000D8,desc: INSERT off 2 flags 0x00,blkref #0: rel 1663/13530/16384 blk 0 FPW
然後再產生幾個wal日誌，現在的情況如下：
-bash-4.1$ ls -rlt total 311308 -rw------- 1 16777216 Nov 22 13:03 000000010000000000000001 -rw------- 1 16777216 Nov 22 13:03 000000010000000000000002 -rw------- 1 16777216 Nov 22 13:03 000000010000000000000003 -rw------- 1 16777216 Nov 22 13:05 000000010000000000000004 -rw------- 1 16777216 Nov 22 13:05 000000010000000000000005 -rw------- 1 337 Nov 22 13:05 000000010000000000000005.00000028.backup -rw------- 1 16777216 Nov 22 13:06 000000010000000000000006 -rw------- 1 16777216 Nov 22 13:06 000000010000000000000007 -rw------- 1 16777216 Nov 22 13:07 000000010000000000000008 -rw------- 1 16777216 Nov 22 13:07 000000010000000000000009 -rw------- 1 16777216 Nov 22 13:09 00000001000000000000000A
如下圖所示：
此時，在我插入第二條資料前，我想要把資料還原到000000010000000000000007這個點。
因此我在postgresql.conf檔案中將恢復目標lsn設定為“ 0/07000060”。
接著進行還原，當我們還原之後，資料庫切換到了新的時間線。
除此之外還有哪些改變呢？
恢復結束是指資料庫開啟進行寫入的點。
建立了新的時間線的 history file檔案，如00000002.history。
前一個時間線上的部分WAL檔案已被新時間線的ID複製。
檢查點記錄寫在新的時間線上。
日誌中會記錄下列資訊：
LOG: starting point-in-time recovery to WAL location (LSN) "0/7000060" LOG: restored log file "000000010000000000000005" from archive LOG: redo starts at 0/5000028 LOG: consistent recovery state reached at 0/5000138 LOG: database system is ready to accept read only connections LOG: restored log file "000000010000000000000006" from archive LOG: restored log file "000000010000000000000007" from archive LOG: recovery stopping after WAL location (LSN) "0/7000060" LOG: pausing at the end of recovery HINT: Execute pg_wal_replay_resume() to promote.
此時，PostgreSQL已在wal日誌7處分支到新的時間線，並開始建立時間線ID為2的新wal日誌。我們可以下wal日誌目錄下看到00000002.history檔案。
該檔案是可讀檔案，內容大致為：
1<parentTLI> 0/70000D8 <switchpoint> after LSN 0/7000060<reason> parentTLI ID of the parent timeline switchpoint XLogRecPtr of the WAL location where the switch happened reason human-readable explanation of why the timeline was changed
接下來，我向wal日誌00000002000000000000000A (0/A000060)中插入新的資料。
bill=# insert into timeline values('2','This is timeline id 2 correct');
INSERT 0 1
以及另一個wal日誌00000002000000000000000D（0/D000000)中插入另一條資料。
bill=# insert into timeline values('2','This is timeline id 2 wrong at 0/D000000');
INSERT 0 1
這個時候，我在00000002000000000000000D的wal日誌中執行了錯誤的操作，想要回退到時間線2的00000002000000000000000C處，那麼我要如何操作呢，如果像前面一樣只指定lsn那麼怎麼保證不會回退到時間線1中呢？
這個時候我們便可以通過指定recovery_target_timeline來實現。
在postgresql.conf檔案中新增：
recovery_target_timeline = '2'
recovery_target_lsn = '0/0C000060'
接著，啟動資料庫，可以看到日誌中：
LOG: database system was interrupted; last known up at 2020-11-22 13:05:01 IST LOG: restored log file "<span style="color: rgb(255,0);" data-mce-style="color: #ff0000;">00000002.history</span>" from archive cp: cannot stat `/u02/archivelogs/00000003.history': No such file or directory LOG: starting point-in-time recovery to WAL location (LSN) "0/C000060" LOG: restored log file "00000002.history" from archive LOG: restored log file "<span style="color: rgb(255,0);" data-mce-style="color: #ff0000;">000000010000000000000005</span>" from archive LOG: redo starts at 0/5000028 LOG: consistent recovery state reached at 0/5000138 LOG: database system is ready to accept read only connections LOG: restored log file "000000010000000000000006" from archive LOG: restored log file "000000020000000000000007" from archive LOG: restored log file "000000020000000000000008" from archive LOG: restored log file "000000020000000000000009" from archive LOG: restored log file "00000002000000000000000A" from archive LOG: restored log file "00000002000000000000000B" from archive LOG: restored log file "<span style="color: rgb(255,0);" data-mce-style="color: #ff0000;">00000002000000000000000C</span>" from archive LOG: recovery stopping after WAL location (LSN) "<span style="color: rgb(255,0);" data-mce-style="color: #ff0000;">0/C000060</span>" LOG: pausing at the end of recovery HINT: Execute pg_wal_replay_resume() to promote. .. LOG: redo done at 0/C000060 LOG: last completed transaction was at log time 2020-11-22 13:15:29.696929+05:30
然後查詢該表驗證：
bill=# select * from timeline; tid | remarks -----+------------------------------- 1 | This is timeline id 1 2 | This is timeline id 2 correct (2 rows)
此時可以看到新建了00000003.history檔案，該檔案內容如下：
-bash-4.1$ cat 00000003.history 1 0/70000D8 after LSN 0/7000060 2 0/C0000D8 after LSN 0/C000060
我們不難發現：
history file這個檔案中記錄的就是這個時間線是從哪個WAL位置開始生成的。
補充：PostgreSQL promote過程 和 一主多備 時間線 無縫對接 詳解
PostgreSQL的physical standby資料庫的promote過程，資料庫會在pg_xlog目錄產生3個檔案。
例如將備庫1 promote，它將在pg_xlog目錄產生如下檔案：
A.partial (xlog) NEWTL_A (xlog) NEWTL.history (history file)
例如備庫1當前已接收到的XLOG位置是 00000001000000000000002D 檔案中的某個位置 0/2D15D7D0，現在promote它 。
將會在pg_xlog目錄中產生3個檔案：
00000001000000000000002D.partial 00000002000000000000002D (00000001000000000000002D.partial 的內容會拷貝到 00000002000000000000002D) 00000002.history 1 0/2D15D7D0 no recovery target specified
假設還有一個備庫叫備庫2，備庫2如何能順利的對接到已啟用的備庫1呢？
有個前提條件
備庫2在TL1這條時間線上，還沒有接收到00000001000000000000002D 這個檔案。
把00000002.history拷貝到備庫2的pg_xlog。
備庫2會在應用完00000001000000000000002C後請求下一個時間線的 00000002000000000000002D 檔案。
這樣就能完美對接。
以上為個人經驗，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支援我們。如有錯誤或未考慮完全的地方，望不吝賜教。