Metabase / PostgreSQL 備份、還原、還原演練 SOP

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Metabase / PostgreSQL 備份、還原、還原演練 SOP

這份文件是給實際要維運的人看的。目標很簡單：不要只留下「我有備份」這句話，要能證明備份真的還原得回來。

很多備份流程壞在同一件事：每天都有產生檔案，但沒有人固定還原測試。等到真的出事，才發現 dump 壞了、版本不合、密碼過期、port 撞到 production，或還原後資料根本比不起來。這份 SOP 就是為了避開這些坑。

核心作法：正式環境到備份包，再到隔離還原與資料比對

1. 這份 SOP 要解決什麼

適用場景：

  • 自架 Metabase。
  • Metabase application database 使用 PostgreSQL。
  • 需要可稽核的 backup / restore / restore drill 流程。
  • 想把「備份存在」升級成「備份可還原，而且有證據」。

這次 Multica 計畫已完成研究、腳本、文件與 smoke test。最後實測結果是：

Backup complete
Checksums verified
Restore complete
Verification matched for public.report_card.id=101
pg_dump / pg_restore version: PostgreSQL 17.9

實測輸出目錄：

/tmp/multica-pg-backup-test/metabase_20260427T062107Z

先講清楚：這份 SOP 已經可以拿來做 production rollout 的依據，但正式上線仍然要另開變更單。因為 production 會牽涉真實 secrets、排程、告警、保留政策與回滾責任，不能跟研究票混在一起。

2. 整體做法

流程分成五段：

  1. 盤點目前 Metabase / PostgreSQL 怎麼跑。
  2. 用 pg_dump --format=custom 建立備份。
  3. 每次備份都附上 manifest.json、SHA256SUMS、source_row.json。
  4. 在隔離環境跑還原演練，不碰 production port。
  5. 還原後比對一筆資料，留下可查的 evidence。

還原演練 SOP：照 5 步跑，每步都有輸出

最後要形成這個閉環：

Backup → Manifest → Checksum → Restore Drill → Row Verification → Evidence

沒有 evidence，就不算真的完成演練。

3. 誰要負責什麼

角色 要做的事
Operator 照 SOP 執行 backup、restore drill，保存 log 與 artifact
DBA / Backend 維護 PostgreSQL 版本、pg_dump / pg_restore、verification SQL
Sysadmin 管主機路徑、權限、systemd timer、log、retention、alert
Reviewer 看 RTO/RPO、風險、是否可以進 production

如果是一人維運，也要把這四種責任分開檢查。不要一邊改腳本一邊宣稱驗收完成。

4. 上線前先盤點

先不要急著裝 cron。先把目前環境查清楚。

4.1 Metabase 是怎麼跑的

在主機上跑這些只讀指令：

systemctl list-units --type=service --all | grep -i metabase || true
systemctl status metabase --no-pager || true

docker ps --format 'table {.Names}  {.Image}    {.Ports}' | grep -i -E 'metabase|postgres' || true
docker compose ls || true

ss -ltnp | sed -n '1p;/LISTEN/p' | grep -E ':3000|java|metabase' || true
ps auxww | grep -i '[m]etabase' || true

要記下來：

  • Metabase 是 docker-compose、systemd jar、snap，還是別的方式。
  • Metabase service name。
  • Metabase port。
  • PostgreSQL host、port、database name。
  • PostgreSQL major version。
  • Metabase version。
  • 有沒有 plugins 或 custom drivers。

4.2 找 env 和 secrets

常見位置：

/etc/systemd/system/metabase.service
/etc/systemd/system/metabase.service.d/*.conf
/etc/default/metabase
/etc/metabase/metabase.env
docker-compose.yml
.env
metabase.env

只讀檢查：

systemctl cat metabase || true
systemctl show metabase -p Environment -p EnvironmentFile --no-pager || true

原則很硬：secrets 不寫死在腳本裡，也不要寫進 git。 用 env file、secret manager，或既有的安全注入方式。

5. 目錄怎麼放

建議 production 目錄：

/opt/metabase-backup/
  bin/
  env/
  logs/
  restore-workdir/
/backups/metabase/
  metabase_YYYYmmddTHHMMSSZ/

每次備份一個獨立資料夾：

metabase_20260427T062107Z/
  dump.metabase.custom
  manifest.json
  SHA256SUMS
  source_row.json
  pg_restore.list

建議權限：

sudo install -d -m 0750 -o metabase-backup -g metabase-backup /opt/metabase-backup
sudo install -d -m 0750 -o metabase-backup -g metabase-backup /backups/metabase
sudo install -d -m 0750 -o metabase-backup -g metabase-backup /var/log/metabase-backup

6. Env 範本

backup.env

PGHOST=127.0.0.1
PGPORT=5432
PGDATABASE=metabase
PGUSER=metabase
PGPASSWORD=REPLACE_WITH_SECRET

BACKUP_ROOT=/backups/metabase
RETENTION_DAYS=30
KEEP_LAST=14

VERIFY_TABLE=public.report_card
VERIFY_ID_COLUMN=id
VERIFY_COMPARE_COLUMNS=id,name,status,score,created_at

restore.env

BACKUP_ROOT=/backups/metabase
RESTORE_WORKDIR=/opt/metabase-backup/restore-workdir
RESTORE_PGPORT=55432
RESTORE_METABASE_PORT=33000

RESTORE_DB_NAME=metabase_restore_test
RESTORE_DB_USER=metabase
RESTORE_DB_PASSWORD=REPLACE_WITH_SECRET

POSTGRES_IMAGE=postgres:17
METABASE_IMAGE=metabase/metabase:latest

RESTORE_PGPORT 和 RESTORE_METABASE_PORT 一定要避開 production。這種錯誤不值得賭。

7. 備份操作

Step 1：先確認 PostgreSQL client 版本

pg_dump 的 major version 要跟 server 相容。這次實作特別補了 pg17 Docker wrapper，就是因為 host 上 pg16 對 PostgreSQL 17 會踩雷。

pg_dump --version
psql --version

如果版本不合，改走 wrapper：

./scripts/pg17-docker-client.sh pg_dump --version

Step 2：執行 backup

set -a
source /opt/metabase-backup/env/backup.env
set +a

/opt/metabase-backup/bin/backup.sh

成功時應看到類似輸出：

Backup complete: /backups/metabase/metabase_YYYYmmddTHHMMSSZ
Dump: dump.metabase.custom
Manifest: manifest.json
Verification row: source_row.json
Checksums: SHA256SUMS

Step 3：檢查 checksum

cd /backups/metabase/metabase_YYYYmmddTHHMMSSZ
sha256sum -c SHA256SUMS

期待結果：

dump.metabase.custom: OK
manifest.json: OK
source_row.json: OK

8. 還原演練操作

Step 1：選一份備份

ls -1dt /backups/metabase/metabase_* | head

Step 2：跑 restore drill

set -a
source /opt/metabase-backup/env/restore.env
set +a

/opt/metabase-backup/bin/restore-drill.sh /backups/metabase/metabase_YYYYmmddTHHMMSSZ

腳本應該做這些事：

  1. 檢查 restore port 沒有撞 production。
  2. 驗 SHA256SUMS。
  3. 產生或讀取 pg_restore.list。
  4. 建一個乾淨的 restore database。
  5. 跑 pg_restore。
  6. 啟動 restore Metabase。
  7. 比對資料。

Step 3：看 evidence

cat /backups/metabase/metabase_YYYYmmddTHHMMSSZ/pg_restore.list | head -n 20
cat /backups/metabase/metabase_YYYYmmddTHHMMSSZ/source_row.json

通過標準：

Restore complete
Verification matched for <table>.<id_column>=<value>

9. 怎麼驗證資料真的一致

最低標準：

  • backup artifact 存在。
  • checksum 通過。
  • pg_restore --list 可讀。
  • restore DB 建立成功。
  • 抽樣 row 在 restored DB 裡比對一致。

範例 SQL：

SELECT row_to_json(t)
FROM (
  SELECT id, name, status, score, created_at
  FROM public.report_card
  ORDER BY random()
  LIMIT 1
) t;

還原後用同一個 id 查：

SELECT row_to_json(t)
FROM (
  SELECT id, name, status, score, created_at
  FROM public.report_card
  WHERE id = :'sample_id'
) t;

比對前先 canonicalize JSON：

jq -cS . source_row.json > source.canonical.json
jq -cS . restored_row.json > restored.canonical.json
diff -u source.canonical.json restored.canonical.json

如果資料高頻變動，不要用 ORDER BY random()。改成穩定查詢，例如固定 dashboard、固定 collection，或固定一筆不會常改的 reference row。

10. 排程建議

建議先用保守排程：

Daily backup: 02:10
Weekly restore drill: Sunday 04:00
Monthly manual review: first Monday

systemd timer 範例：

/etc/systemd/system/metabase-backup.service

[Unit]
Description=Metabase PostgreSQL backup

[Service]
Type=oneshot
User=metabase-backup
EnvironmentFile=/opt/metabase-backup/env/backup.env
ExecStart=/opt/metabase-backup/bin/backup.sh

/etc/systemd/system/metabase-backup.timer

[Unit]
Description=Run Metabase PostgreSQL backup daily

[Timer]
OnCalendar=*-*-* 02:10:00
Persistent=true
RandomizedDelaySec=300

[Install]
WantedBy=timers.target

啟用：

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable --now metabase-backup.timer
systemctl list-timers | grep metabase-backup

11. 失敗時怎麼處理

失敗點 常見原因 處理
pg_dump 失敗 client/server major version 不合、連線錯、權限錯 換 version-matched client，檢查 env 和 secrets
checksum 失敗 檔案損壞、寫入中斷 這份備份標記不可用，重跑
pg_restore 失敗 dump 不完整、extension 或 role 問題 查 restore log，補 extension / role 策略
verification mismatch 抽樣資料變動太快、查詢不穩 換 deterministic query
port collision restore port 撞 production 停止演練，修 restore.env

有一點不要妥協：restore drill 失敗不能被當成小問題。 它代表備份鏈某一段不可信。

12. Retention 與安全

建議：

  • local backup 保留 14 到 30 天。
  • offsite backup 至少每日同步一次。
  • dump、manifest、checksum 要一起保存。
  • secrets 不進 git，不進 log。
  • backup 目錄用 0750。
  • 若資料敏感，offsite 前加密。

如果未來 RPO 要小於備份間隔，再加 WAL archiving / PITR。不要一開始就把第一版做得太重，會拖慢落地。

13. Production rollout checklist

正式上線前，逐項打勾：

  • 確認 Metabase production deployment mode。
  • 確認 PostgreSQL server major version。
  • 確認 version-matched pg_dump / pg_restore。
  • 建立 /opt/metabase-backup 與 /backups/metabase。
  • 設定 backup.env / restore.env。
  • secrets 只放在安全位置。
  • 手動跑一次 backup。
  • 手動跑一次 restore drill。
  • 驗證 checksum、source row、restored row。
  • 安裝 systemd timer 或 cron。
  • 設定失敗告警。
  • 寫入維運文件與交接紀錄。

14. 本次計畫產物

主要文件：

outputs/metabase-backup-drill/runbook.md
docs/plans/2026-04-26-metabase-backup-restore-drill-design.md
docs/research/multica-mit8-metabase-ubuntu-ops-backup-plan.md
/home/chchang/.multica/server/docs/postgres-backup-restore.md

腳本與範本：

outputs/metabase-backup-drill/docker-compose.restore.yml
outputs/metabase-backup-drill/env/backup.env.example
outputs/metabase-backup-drill/env/restore.env.example
outputs/metabase-backup-drill/scripts/backup.sh
outputs/metabase-backup-drill/scripts/restore-drill.sh
outputs/metabase-backup-drill/scripts/verify-restored-row.sh
/home/chchang/.multica/server/scripts/pg17-docker-client.sh
/home/chchang/.multica/server/scripts/pg-backup-restore-smoke-test.sh
/home/chchang/.multica/server/scripts/pg-backup.sh
/home/chchang/.multica/server/scripts/pg-restore.sh
/home/chchang/.multica/server/scripts/pg-verify-random-row.sh

15. 結論

這套流程真正要守住的是一件事：備份不能只靠信仰。

每天生出一個 dump 檔不難。難的是持續證明：

  • 檔案沒有壞。
  • 版本相容。
  • 還原流程跑得起來。
  • 資料比得回來。
  • 出事時有人知道去哪裡找證據。

做到這些，備份才算能用。

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