PostgreSQL 数据库数据文件BLOCK一致性校验、备份集恢复后的有效性快速校验 - pg_verify_checksums

背景

使用PostgreSQL pitr，数据库恢复到一个时间点后，这个数据库的所有BLOCK是否都是一致的？

数据库在DOWN机恢复后，数据文件所有BLOCK是否一致？

定期抽查数据库的数据文件是否BLOCK级一致？

以上需求如何快速的满足呢？

PostgreSQL允许用户开启block checksum功能，使用pg_verify_checksums工具，可以对整个数据库或指定的数据文件进行checksum校验，确保数据文件逻辑上一致。

pg_verify_checksums 校验数据块一致性

1、停库，目前不支持OPEN状态下的校验。

2、使用pg_verify_checksums校验

pg_verify_checksums verifies data checksums in a PostgreSQL database cluster.  
  
Usage:  
  pg_verify_checksums [OPTION]... [DATADIR]  
  
Options:  
 [-D, --pgdata=]DATADIR  data directory  
  -v, --verbose          output verbose messages  
  -r RELFILENODE         check only relation with specified relfilenode  
  -V, --version          output version information, then exit  
  -?, --help             show this help, then exit  
  
If no data directory (DATADIR) is specified, the environment variable PGDATA  
is used.  
  
Report bugs to <pgsql-bugs@postgresql.org>.  

pg_verify_checksums -D /data01/digoal/pg_root8009  
Checksum scan completed  
Data checksum version: 1  
Files scanned:  932  
Blocks scanned: 2909  
Bad checksums:  0  

3、目前pg_verify_checksums识别到错误会直接退出程序

pg_verify_checksums -D /data01/digoal/pg_root8009   
pg_verify_checksums: could not read block 0 in file "/data01/digoal/pg_root8009/base/13285/13120_fsm": read 1023 of 8192  

static void  
scan_file(const char *fn, BlockNumber segmentno)  
{  
        PGAlignedBlock buf;  
        PageHeader      header = (PageHeader) buf.data;  
        int                     f;  
        BlockNumber blockno;  
  
        f = open(fn, O_RDONLY | PG_BINARY);  
        if (f < 0)  
        {  
                fprintf(stderr, _("%s: could not open file \"%s\": %s\n"),  
                                progname, fn, strerror(errno));  
                exit(1);  
        }  
  
        files++;  
  
        for (blockno = 0;; blockno++)  
        {  
                uint16          csum;  
                int                     r = read(f, buf.data, BLCKSZ);  
  
                if (r == 0)  
                        break;  
                if (r != BLCKSZ)  
                {  
                        fprintf(stderr, _("%s: could not read block %u in file \"%s\": read %d of %d\n"),  
                                        progname, blockno, fn, r, BLCKSZ);  
                        exit(1);  
                }  
                blocks++;  
  
                /* New pages have no checksum yet */  
                if (PageIsNew(header))  
                        continue;  
  
                csum = pg_checksum_page(buf.data, blockno + segmentno * RELSEG_SIZE);  
                if (csum != header->pd_checksum)  
                {  
                        if (ControlFile->data_checksum_version == PG_DATA_CHECKSUM_VERSION)  
                                fprintf(stderr, _("%s: checksum verification failed in file \"%s\", block %u: calculated checksum %X but block contains %X\n"),  
                                                progname, fn, blockno, csum, header->pd_checksum);  
                        badblocks++;  
                }  
        }  
  
        if (verbose)  
                fprintf(stderr,  
                                _("%s: checksums verified in file \"%s\"\n"), progname, fn);  
  
        close(f);  
}  

如果期望扫描完所有文件，并将所有有错误的文件打印出来，需要修改一下pg_verify_checksums的代码

注意

版本要求，PostgreSQL 11以上。

低于11的版本，需要将pg_verify_checksums的功能向下PORT一下。

参考

《PostgreSQL 11 preview - Allow on-line enabling and disabling of data checksums (含pg_verify_checksums工具，离线检查数据文件有误块错误)》

https://www.postgresql.org/docs/11/pgverifychecksums.html

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