使用clickhouse-backup备份和恢复数据

作者：俊达

介绍

clickhouse-backup是altinity提供的一个clickhouse数据库备份和恢复的工具，开源项目地址：https://github.com/Altinity/clickhouse-backup

功能上能满足日常数据库备份恢复的需求：

支持单表/全库备份
支持备份上传到S3/FTP等存储
支持单表/全库恢复

本文对备份工具的使用做一些介绍。

clickhouse-backup工具介绍

clickhouse-backup命令行

可以使用clickhouse-backup命令行工具进行备份和恢复操作。使用clickhoues-backup有几个前提条件

需要能访问clickhoues的数据目录（如/var/lib/clickhoues, 在docker或k8s环境中，需要将数据卷挂载到同样的路径）
需要有clickhouse账号，能访问clickhouse服务，执行一些sql
可以使用参数文件进行配置，默认在/etc/clickhouse-backup/config.yml

命令行参数：

clickhouse-backup
NAME:clickhouse-backup - Tool for easy backup of ClickHouse with cloud supportUSAGE:clickhouse-backup <command> [-t, --tables=<db>.<table>] <backup_name>VERSION:1.3.2DESCRIPTION:Run as 'root' or 'clickhouse' userCOMMANDS:tables          Print list of tablescreate          Create new backupcreate_remote   Create and uploadupload          Upload backup to remote storagelist            Print list of backupsdownload        Download backup from remote storagerestore         Create schema and restore data from backuprestore_remote  Download and restoredelete          Delete specific backupdefault-config  Print default configprint-config    Print current configclean           Remove data in 'shadow' folder from all `path` folders available from `system.disks`server          Run API serverhelp, h         Shows a list of commands or help for one commandGLOBAL OPTIONS:--config FILE, -c FILE  Config FILE name. (default: "/etc/clickhouse-backup/config.yml") [$CLICKHOUSE_BACKUP_CONFIG]--help, -h              show help--version, -v           print the version

命令行参数比较直观，

print-config: 打印当前配置
default-config: 打印默认配置
create: 创建备份
create_remote: 创建备份，并上传到指定存储
restore：创建表结构，恢复数据
restore_remote: 下载备份文件，恢复数据
list：列出备份集
download：下载备份集
delete：删除备份集
server：启动服务。外部可以使用api方式发起备份、恢复任务。适合在容器化环境中使用。

clickhouse-backup 工作机制(k8s)

可以通过命令行的方式使用clickhouse-backup。

如果clickhouse server运行在k8s中，可以开启clickhouse-backup server模式，将clickhouse-backup和clickhouse-server运行在同一个pod中，便于访问数据目录。

整体架构如下图：
在这里插入图片描述

上图中的文件操作，除上传下载外，都是使用了硬连接（hard link）的方式，效率很高，也不会占用大量额外的磁盘空间。

clickhouse-backup也支持增量备份。增量备份通过对比2次全量备份产生的part文件来实现。只在将文件上传到remote存储时进行(create_remote, upload)，才会进行增量文件对比，恢复一个增量备份时，会以递归的方式下载对应的基础备份。

备份流程

数据备份的步骤大致如下：

1、获取需要备份的表的列表、表的相关元数据（如show create table)。
2、对每一个需要备份的表，使用alter table freeze命令创建表的一个快照
3、将步骤2创建的快照文件，move到backup目录。由于在同一个文件系统，move通常很快。
4、如果需要上传，处理文件上传。

数据恢复流程

数据恢复的步骤和备份的步骤相反

1、创建表结构（使用备份过程中生成的建表语句）
2、如果需要，下载备份文件
3、将文件move到clickhouse 相关表的detatched目录
4、执行alter table attach part命令，将数据恢复到表中。

clickhouse-backup api

clickhouse-backup server开启api服务。可以通过调用api来发起备份/恢复。

# clickhouse-backup server
2022/05/06 16:12:50.845160  info Starting API server on localhost:7171
2022/05/06 16:12:50.869711  info Update last backup size metrics start (onlyLocal=false)
2022/05/06 16:12:50.906673  info SELECT value FROM `system`.`build_options` where name='VERSION_INTEGER'
2022/05/06 16:12:50.921257  info SELECT * FROM system.disks;
2022/05/06 16:12:50.934209  info Update last backup size metrics finish duration=64ms

root@node1:~# curl localhost:7171
Documentation: https://github.com/AlexAkulov/clickhouse-backup#api-configuration
/
/
/backup/tables
/backup/tables/all
/backup/list
/backup/list/{where}
/backup/create
/backup/clean
/backup/upload/{name}
/backup/download/{name}
/backup/restore/{name}
/backup/delete/{where}/{name}
/backup/status
/backup/actions
/backup/actions

Intergration tables
配置文件中开启create_integration_tables，会在system库中创建backup_actions、backup_list表

## /etc/clickhouse-backup/config.ymlapi:listen: localhost:7171enable_metrics: trueenable_pprof: falseusername: ""password: ""secure: falsecertificate_file: ""private_key_file: ""create_integration_tables: trueallow_parallel: false

backup_actions

CREATE TABLE system.backup_actions
(`command` String,`start` DateTime,`finish` DateTime,`status` String,`error` String
)
ENGINE = URL('http://127.0.0.1:7171/backup/actions', 'JSONEachRow')
SETTINGS input_format_skip_unknown_fields = 1

backup_list

CREATE TABLE system.backup_list
(`name` String,`created` DateTime,`size` Int64,`location` String,`required` String,`desc` String
)
ENGINE = URL('http://127.0.0.1:7171/backup/list', 'JSONEachRow')
SETTINGS input_format_skip_unknown_fields = 1