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使用 BR 备份 TiDB 集群到 GCS

本文档详细描述了如何将 Kubernetes 上 TiDB 集群的数据备份到 Google Cloud Storage (GCS) 上。BR 会在底层获取集群的逻辑备份，然后再将备份数据上传到远端 GCS。

本文使用的备份方式基于 TiDB Operator 新版（v1.1 及以上）的 CustomResourceDefinition (CRD) 实现。

Ad-hoc 备份

Ad-hoc 备份支持全量备份与增量备份。Ad-hoc 备份通过创建一个自定义的 Backup custom resource (CR) 对象来描述一次备份。TiDB Operator 根据这个 Backup 对象来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。

为了更好地描述备份的使用方式，本文档提供如下备份示例。示例假设对部署在 Kubernetes test1 这个 namespace 中的 TiDB 集群 demo1 进行数据备份，下面是具体操作过程。

Ad-hoc 备份环境准备

  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. 远程存储访问授权。

    参考 GCS 账号授权授权访问 GCS 远程存储。

  3. 创建 backup-demo1-tidb-secret secret。该 secret 存放用于访问 TiDB 集群的 root 账号和密钥。

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

数据库账户权限

  • mysql.tidb 表的 SELECT 和 UPDATE 权限：备份前后，Backup CR 需要一个拥有该权限的数据库账户，用于调整 GC 时间

Ad-hoc 备份过程

  1. 创建 Backup CR，并将数据备份到 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

    以上示例中，spec.br 中的一些参数项均可省略，如 logLevel、statusAddr、concurrency、rateLimit、checksum、timeAgo、sendCredToTikv。更多 .spec.br 字段的详细解释参考 BR 字段介绍。

    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。

    该示例将 TiDB 集群的数据全量导出备份到 GCS。spec.gcs 中的一些参数项均可省略，如 location、objectAcl、storageClass。GCS 存储相关配置参考 GCS 存储字段介绍。

    更多 Backup CR 字段的详细解释参考 Backup CR 字段介绍。

  2. 创建好 Backup CR 后，可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

定时全量备份

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。定时全量备份通过自定义的 BackupSchedule CR 对象来描述。每到备份时间点会触发一次全量备份，定时全量备份底层通过 Ad-hoc 全量备份来实现。下面是创建定时全量备份的具体步骤：

定时全量备份环境准备

同 Ad-hoc 全量备份环境准备。

定时全量备份过程

  1. 创建 BackupSchedule CR，开启 TiDB 集群的定时全量备份，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

  2. 定时全量备份创建完成后，通过以下命令查看备份的状态：

    kubectl get bks -n test1 -owide

    查看定时全量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

从以上示例可知，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。backupTemplate 指定集群及远程存储相关的配置，字段和 Backup CR 中的 spec 一样，详细介绍可参考 Backup CR 字段介绍。backupSchedule 独有的配置项具体介绍可参考 BackupSchedule CR 字段介绍。

删除备份的 Backup CR

删除备份的 Backup CR 可参考删除备份的 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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