48.3. 流复制协议 #
要发起流式复制，前端在启动消息中发送 replication 参数。这告知后端进入 WAL 发送进程模式，在该模式下可以发出一小组复制命令，而不是 SQL 语句。WAL 发送进程模式只能使用简单查询协议。WAL 发送进程模式接受以下命令：
- IDENTIFY_SYSTEM
请求服务器标识自身。服务器返回一个只有一行的结果集，包含三个字段：
- systemid
标识数据库集簇的唯一系统标识符。可用于检查初始化备库的基础备份是否来自同一个数据库集簇。
- timeline
当前时间线 ID。也可用于检查备库是否与主库一致。
- xlogpos
当前 xlog 刷盘位置。可用于获取事务日志中一个已知的位置，以便从该处开始流式传输。
- TIMELINE_HISTORY
tli 请求服务器发送时间线
tli的时间线历史文件。服务器返回一个只有一行的结果集，包含两个字段：- filename
时间线历史文件的文件名，例如 00000002.history。
- content
时间线历史文件的内容。
- START_REPLICATION
XXX/XXX[TIMELINEtli] 指示服务器开始流式传输 WAL，从 WAL 位置
XXX/XXX开始。如果指定了TIMELINE选项，则流式传输将从时间线tli开始；否则，将选择服务器当前的时间线。如果请求的WAL部分已经被回收，服务器可能会回复错误。成功时，服务器将用CopyBothResponse消息回复，然后开始向前端流式传输WAL。如果客户端请求的时间线不是最新时间线，但属于服务器的历史，服务器会从请求的起点开始，流式传输该时间线上的所有 WAL，直到服务器切换到另一条时间线的位置。如果客户端请求的流式传输起点恰好位于旧时间线的末尾，服务器会立即返回 CommandComplete，而不进入 COPY 模式。
在非最新时间线上流式传输完全部 WAL 后，服务器会通过退出 COPY 模式来结束流式传输。当客户端也通过退出 COPY 模式来确认时，服务器会发送一个包含一行两列的结果集，指示该服务器历史中的下一条时间线。第一列是下一条时间线的 ID，第二列是发生切换的 XLOG 位置。通常，切换位置就是所流式传输 WAL 的末尾，但也存在一些边界情况，服务器可能会先发送一些自己在提升前尚未重放的旧时间线 WAL。最后，服务器发送 CommandComplete 消息，然后准备接受新的命令。
WAL 数据通过一系列 CopyData 消息发送。（这样可以混合发送其他信息；尤其是服务器在开始流式传输后遇到故障时，可以发送 ErrorResponse 消息。）服务器发给客户端的每条 CopyData 消息，其有效载荷都包含一条具有下列格式之一的消息：
- XLogData (B)
- Byte1('w')
将该消息标识为 WAL 数据。
- Int64
本消息中 WAL 数据的起始位置。
- Int64
服务器上当前的 WAL 末尾位置。
- Int64
发送消息时服务器的系统时钟，以自 2000-01-01 午夜以来的微秒数表示。
- Byte
n WAL 数据流的一个片段。
单条 WAL 记录绝不会被拆分到两条 XLogData 消息中。当 WAL 记录跨越 WAL 页边界，因而已经通过续接记录拆分时，可以在页边界处分开发送。换句话说，最初的主 WAL 记录及其续接记录可以在不同的 XLogData 消息中发送。
- 主库保活消息 (B)
- Byte1('k')
将该消息标识为发送端保活消息。
- Int64
服务器上当前的 WAL 末尾位置。
- Int64
发送消息时服务器的系统时钟，以自 2000-01-01 午夜以来的微秒数表示。
- Byte1
1 表示客户端应尽快回复此消息，以避免超时断开连接；否则为 0。
接收进程可以随时使用以下消息格式之一回复发送端（同样放在 CopyData 消息的有效载荷中）：
- 备库状态更新 (F)
- Byte1('r')
将该消息标识为接收端状态更新。
- Int64
备库已接收并写入磁盘的最后一个 WAL 字节的位置加 1。
- Int64
备库已刷盘的最后一个 WAL 字节的位置加 1。
- Int64
备库已应用的最后一个 WAL 字节的位置加 1。
- Int64
发送消息时客户端的系统时钟，以自 2000-01-01 午夜以来的微秒数表示。
- Byte1
如果为 1，表示客户端请求服务器立即回复此消息。可用它向服务器发送探测请求，以测试连接是否仍然正常。
- 热备反馈消息 (F)
- Byte1('h')
将该消息标识为热备反馈消息。
- Int64
发送消息时客户端的系统时钟，以自 2000-01-01 午夜以来的微秒数表示。
- Int32
备库当前的 xmin。如果备库发送通知说此连接将不再发送热备反馈，则该值可能为 0。之后的非零消息可以重新启动反馈机制。
- Int32
备库当前的纪元。
- BASE_BACKUP [
LABEL'label'] [PROGRESS] [FAST] [WAL] [NOWAIT] 指示服务器开始流式传输基础备份。在备份开始之前，系统将自动进入备份模式，并在备份完成后退出备份模式。接受以下选项：
LABEL'label'设置备份的标签。如果未指定，则将使用
base backup作为备份标签。标签的引号使用规则与打开standard_conforming_strings的标准SQL字符串相同。PROGRESS请求生成进度报告所需的信息。这将在每个表空间的首部发送一个近似大小，可用于计算流式传输的进度。这是通过在传输开始之前先枚举所有文件大小来计算的，可能会对性能产生负面影响。特别是，在流式传输数据之前可能需要更长的时间。由于备份期间数据库文件可能会发生变化，因此大小仅为近似值，在估算与实际发送文件之间的这段时间里可能会增长或缩小。
FAST请求快速检查点。
WAL在备份中包含必要的 WAL 段。这会把开始备份到停止备份之间的所有文件放入基础目录 tar 文件内的
pg_xlog目录中。NOWAIT默认情况下，备份会等待最后一个必需的 WAL 段完成归档；如果未启用日志归档，则发出警告。指定
NOWAIT会同时禁用等待和警告，由客户端负责确保所需日志可用。
备份开始时，服务器首先发送两个普通结果集，然后发送一个或多个 CopyResponse 结果。
第一个普通结果集包含备份的起始位置，在一个包含两列的单行中。第一列包含以XLogRecPtr格式给出的起始位置，第二列包含相应的时间线ID。
第二个普通结果集中的每个表空间都有一行。这一行中的字段是：
- spcoid
表空间的 OID，如果是基础目录则为
NULL。- spclocation
表空间目录的完整路径，如果是基础目录则为
NULL。- size
如果请求了进度报告，则为表空间的大致大小；否则为
NULL。
在第二个普通结果集之后，会发送一个或多个 CopyResponse 结果，其中一个用于 PGDATA，其他结果分别用于
pg_default和pg_global之外的各个附加表空间。CopyResponse 结果中的数据是表空间内容的 tar 格式转储（遵循 POSIX 1003.1-2008 标准中规定的 “ustar interchange format”），但省略了标准规定的末尾两个全零块。tar 数据传输完成后，会发送最后一个普通结果集，其中包含备份的 WAL 结束位置，格式与起始位置相同。数据目录和每个表空间的tar归档将包含目录中的所有文件，无论它们是PostgreSQL文件还是添加到同一目录的其他文件。唯一排除的文件是：
postmaster.pidpostmaster.optspg_xlog，包括子目录。如果备份包含WAL文件，则将包含pg_xlog的合成版本，但它只包含使备份可用所需的文件，而不包含其余内容。
如果服务器上的底层文件系统支持，将设置所有者、组和文件模式。
所有表空间发送完毕后，会发送最后一个常规结果集。该结果集包含备份的结束位置，以 XLogRecPtr 格式作为单行单列给出。