为MongoDB服务器配置备份脚本

服务器 MongoDB
数据管理的一个关键要素是定期执行备份,预防数据丢失,而且不应手动完成此项工作。可使用多种不同方法在 MongoDB 中执行备份,但本文只展示了如何使用 mongodump 和 mongorestore 配置和运行备份脚本。

有效管理数据、服务和信息对一个公司的成功至关重要。在数据日益增长的世界里,选择正确的数据管理解决方案比以往更加重要。MongoDB 是一个新兴的开源 NoSQL 数据库,可用于海量数据管理。它提供了高性能、高可用性和易于扩展的特性。数据管理的一个关键要素是定期执行备份,预防数据丢失,而且不应手动完成此项工作。可使用多种不同方法在 MongoDB 中执行备份,但本文只展示了如何使用 mongodump 和 mongorestore 配置和运行备份脚本。

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设置 MongoDB 实例

执行以下步骤,设计可通过 cron 作业自动运行的 MongoDB 备份脚本。可根据业务需求来自定义备份脚本。

备注:要跟随本教程中的步骤进行操作,请创建一个单独的用户(例如名为 mongo 的用户),在 MongoDB 中执行管理操作。

1、从 MongoDB Download Center 安装 MongoDB。MongoDB 二进制文件位于 /opt/mongodb/mongodb/bin/ 目录中。安装 MongoDB 时使用 root 用户凭证。

2、以 root 用户身份进行登录,然后创建一个组和用户: 

# groupadd mongogrp 
# vi /etc/group 
mongogrp:x:1005: 
  • 1.
  • 2.
  • 3.

3、将用户 mongo 添加到刚创建的组 mongogrp 中:

# useradd mongo -d /home/mongo -f -1 -g mongogrp -m 
  • 1.

4、验证是否已创建该用户: 

# cd /home 
# ls -l 
drwxr-xr-x 2 mongo mongogrp 4096 Oct 18 07:25 mongo 
vi /etc/passwd 
mongo:x:1005:1005::/home/mongo: 
  • 1.
  • 2.
  • 3.
  • 4.
  • 5.

5、设置用户 mongo 设置密码:

# passwd mongo 
  • 1.

调用 MongoDB shell

1、打开一个新会话并以用户 mongo 登录:

$ sudo su – mongo 
  • 1.

2、找到 MongoDB 安装的 bin 目录: 

$ cd /opt/mongodb/mongodb/bin/ 
$ ls 
bsondump mongo mongod mongodump mongoexport mongofiles mongoimport 
mongooplog mongoperf mongorestore mongos mongosniff mongostat mongotop 
  • 1.
  • 2.
  • 3.
  • 4.

3、要运行这些实用程序,bin 目录必须对用户 mongo 具有适当的访问权 。使用 root 用户凭证,并为 mongo 用户提供对 bin 目录的适当访问权。

4、验证第 2 步中所示的实用程序是否位于 bin 目录下。

5、调用 MongoDB shell 时有两个选项:一个使用 SSL,一个不使用 SSL。下面给出了两个选项的使用说明。

a、要调用 MongoDB shell,请使用以下选项运行 mongo 命令:

$ ./mongo - - host pre-mongo01.ibmcloud.com - - port 27017 
  • 1.

如果不使用 SSL 调用 MongoDB shell,请使用以下选项运行 mongo

b、命令: 

$ ./mongo --ssl --sslCAFile ../cert/mongo.server.trust-certs.pem--sslPEMKeyPassword 
password123 pre-mongo01.ibmcloud.com:27017 
  • 1.
  • 2.

其中: 

Certification file :/opt/mongodb/mongodb/cert/mongo.server.trust-certs.pem 
password123 :sslPEMKeyPassword 
port no :27017 
Hostname :pre-mongo01.ibmcloud.com 
  • 1.
  • 2.
  • 3.
  • 4.

备注:在这里,您将获得 MongoDB shell V3.2。现在可以执行各种操作了。

本文使用 SSL 执行 MongoDB 命令和实用程序。 

> show dbs 
testdb1 0.800GB 
local 0.000GB 
mydb 0.300GB 
  • 1.
  • 2.
  • 3.
  • 4.

MongoDB 备份和还原功能

要备份 MongoDB 数据库,请使用 mongodump 实用程序,它位于 bin 目录中。这会将所有数据都备份到默认位置 /bin/dump 上的 dump 文件夹中。MongoDB 使用默认端口 27017。可以使用实用程序 mongodump 执行热(在线)和冷(离线)备份。

离线 MongoDB 备份

MongoDB 服务器有一个主要的守护进程,名为 mongod 。 Mongod 管理数据访问、数据请求和后台操作。要执行离线备份,首先要停止 mongod 服务,这会停止 MongoDB 实例。然后,执行备份并启动 MongoDB 实例。

要创建离线 MongoDB 备份,请执行以下操作:

创建一个备份目录。基于 MongoDB 数据库的大小,在各个备份位置创建备份目录。在这里,将备份目录创建为 /mongo_data/backup: 

# mkdir /mongo_data/backup  
# ls –l 
  • 1.
  • 2.

2、将所有者更改为用户 mongo : 

# chown -R mongo:mongogrp /mongo_data/backup/  
# ls –l 
  • 1.
  • 2.

3、停止 mongod 实例:

service mongod stop 
  • 1.

4、执行离线备份。首先,以 mongo 用户身份进行登录并找到 bin 目录: 

$ pwd 
/opt/mongodb/mongodb/bin 
$./mongodump --ssl --sslCAFile ../cert/mongo.server.trust-certs.pem 
--sslPEMKeyPassword password123 --host pre-mongo01.ibmcloud.com:27017 --out /mongo_data/backup/ 
  • 1.
  • 2.
  • 3.
  • 4.

5、启动 mongod 实例,方法是键入 service mongod start 。

在线 MongoDB 备份

要执行在线备份,请连续运行 mongodump 命令,然后重新启动 mongod 实例。可以使用或不使用 SSL 来运行此命令。两个命令都在下方给出。

要使用 SSL 执行 mongodump 命令,该命令看起来类似于: 

$./mongodump --ssl --sslCAFile ../cert/mongo.server.trust-certs.pem 
--sslPEMKeyPassword password123 --host pre-mongo01.ibmcloud.com:27017 --out /mongo_data/backup/ 
  • 1.
  • 2.

要不使用 SSL 执行 mongodump 命令,该命令看起来类似于:

$ ./mongodump -- host pre-mongo01.ibmcloud.com --port 27017 --out /mongo_data/backup/ 
  • 1.

使用 mongodump 执行小型分片集群备份

如果分片集群包含一个小数据集,可以使用 mongodump 连接到 mongos 。

在 MongoDB 分片集群中, mongodump 是处理来自应用层的查询的路由服务。为了执行该操作,它会确定此数据在分片集群中的位置。

如果基础架构可以在合理的时间量内执行完整备份,而且一个存储系统可以保存整个 MongoDB 数据集,那么可以创建 MongoDB 集群备份。默认情况下, mongodump 向非主要节点发出其查询。

要对分片集群执行备份,请使用 mongodump ,如以下命令所示:

$ ./mongodump -- host pre-mongo01.ibmcloud.com --port 27017 
  • 1.

备注:在 mongodump 捕获输出期间,应用程序可以继续修改数据。对于副本集, mongodump 提供了 --oplog 选项,以便包含在执行 mongodump 操作期间生成的输出 oplog 条目。这允许相应的 mongorestore 操作重放捕获到的 oplog。要还原使用 --oplog 创建的备份,请使用 mongorestore 和 --oplogReplay 选项。但是,对于副本集,可以考虑 MongoDB Cloud Manager 或 Ops Manager。

恢复场景

如果知道故障是如何发生的和如何从故障中恢复,那么可以更好地规划和避免故障场景。以下各节将模拟不同类型的故障,并给出在您的环境中出现其中一种故障时可以执行的一系列步骤。

场景 1.整个数据库意外丢弃或受损坏

人为错误或硬件故障可能损害或损坏整个数据库。如果出现这种情况,可以应用 mongodump 的***一次完整备份恢复整个数据库,并使用 mongorestore 实用程序还原它。

在此场景中,我们假设数据库为 testdb1,其中的集合(比如 users 和 students)包含一些记录,如下所示。

第 1 步.验证数据库和集合

a、以 mongo 用户身份进行登录:

$ sudo su – mongo 
  • 1.

b、找到 bin 目录:

$ cd /opt/mongodb/mongodb/bin/ 
  • 1.

c、调用 MongoDB shell:

$ ./mongo --ssl --sslCAFile ../cert/mongo.server.trust-certs.pem --sslPEMKeyPassword password123 pre-mongo01.ibmcloud.com:27017 
  • 1.

d、验证数据库和集合: 

> show dbs 
 testdb1 0.800GB 
local 0.000GB 
mydb 0.300GB 
> use testdb1 
switched to db testdb1 
> show collections 
student 
users 
> db.student.find({},{_id:0}) 
"rollno" : 1, "name" : "amol""subject" : "english""marks" : 90 } 
"rollno" : 2, "name" : "rachna""subject" : "english""marks" : 85 
    } 
"rollno" : 3, "name" : "Bob""subject" : "english""marks" : 75 } 
> db.users.find({},{_id:0}) 
"name" : "Amol""age" : 39 } 
"name" : "Bob""age" : 30 } 
"name" : "Rachna""age" : 36 } 
"name" : "Aadya""age" : 3 } 
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第 2 步.备份整个数据库

使用以下代码备份整个数据库: 

$./mongodump --ssl --sslCAFile ../cert/mongo.server.trust-certs.pem --sslPEMKeyPassword password123 --host pre-mongo01.ibmcloud.com:27017 –db testdb1 --out /mongo_data/backup/ 
 
2017-01-24T04:14:07.252-0500 writing testdb1.student to 
2017-01-24T04:14:07.253-0500 writing testdb1.users to 
2017-01-24T04:14:07.254-0500 done dumping testdb1.student (3 documents) 
2017-01-24T04:14:07.254-0500 done dumping testdb1.users (3 documents) 
  • 1.
  • 2.
  • 3.
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  • 5.
  • 6.

第 3 步.模拟故障

要模拟故障场景,需要完全丢弃数据库。

a、连接到数据库: 

> use testdb1 
switched to db mydb 
  • 1.
  • 2.

b、验证集合: 

> show collections 
student 
users 
  • 1.
  • 2.
  • 3.

c、验证当前数据库: 

> db 
testdb1 
  • 1.
  • 2.

d、丢弃数据库: 

> db.dropDatabase() 
"dropped" : "testdb1""ok" : 1 } 
  • 1.
  • 2.

第 4 步.还原数据库 testdb1

使用实用程序 mongorestore 还原备份镜像,如下所示。在此示例中,还原的***备份镜像位于备份位置 /mongo_data/backup/testdb1 。 

$ ./mongorestore --ssl --sslCAFile 
../cert/mongo.server.trust-certs.pem --sslPEMKeyPassword password123 --host 
pre-mongo01.ibmcloud.com:27017 --db testdb1 /mongo_data/backup/testdb1 
  • 1.
  • 2.
  • 3.

第 5 步.验证数据库和集合

要验证数据库是否已还原,请连接到数据库并查询集合: 

> show dbs 
testdb1 0.800GB 
local 0.000GB 
mydb 0.300GB 
> use testdb1 
switched to db testdb1 
> show collections 
student 
users 
> db.student.find({},{_id:0}) 
> db.users.find({},{_id:0}) 
  • 1.
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  • 11.

场景 2.意外丢弃某个集合

有时,尤其是在数据库中有成千上万个集合时,可能会意外丢弃某个集合。要恢复意外丢弃的集合,需要使用备份位置上该集合(例如 collection.name.bson )的***备份。在此场景中,我将介绍如何使用集合 student 执行这些功能,该集合遭到丢弃并使用 mongorestore 实用程序还原它。

第 1 步.验证集合

使用以下代码验证集合: 

> use testdb1 
switched to db testdb1 
> show collections 
student 
users 
> db.student.find({},{_id:0}) 
"rollno" : 1, "name" : "amol""subject" : "english""marks" : 90 } 
"rollno" : 2, "name" : "rachna""subject" : "english""marks" : 85 

"rollno" : 3, "name" : "Bob""subject" : "english""marks" : 75 } 
  • 1.
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第 2 步.备份集合

仅在集合级别上执行备份: 

$./mongodump --ssl --sslCAFile ../cert/mongo.server.trust-certs.pem--sslPEMKeyPassword password123 
--host pre-mongo01.ibmcloud.com:27017 –db testdb1 --collection student --out /mongo_data/backup 
  • 1.
  • 2.

备注:确保在备份位置(例如 mongo_data/backup)上创建了一个文件 student.bson。

第 3 步.模拟故障

要模拟此故障,可完全丢弃该集合。

a、连接到数据库: 

> use testdb1  
switched to db testdb1 
  • 1.
  • 2.

b、丢弃集合: 

> db.student.drop()  
true 
  • 1.
  • 2.

c、验证内容是否已丢弃:

> db.student.find({},{name:1,age:1,_id:0}) 
  • 1.

第 4 步.还原集合 

$./mongorestore --ssl --sslCAFile 
../cert/mongo.server.trust-certs.pem --sslPEMKeyPassword 
password123 --host pre-mongo01.ibmcloud.com:27017 --db mydb --collection student 
/mongo_data/backup/testdb1/student.bson 
  • 1.
  • 2.
  • 3.
  • 4.

备注:可以使用 mongodump 执行数据库级备份,如有需要,可以仅从备份目录还原所需的集合。

第 5 步.验证集合

要验证集合是否已还原,请连接到数据库并查询该集合: 

> use testdb1 
switched to db testdb1 
 
> show collections 
student 
users 
 
> db.student.find({},{_id:0}) 
"rollno" : 1, "name" : "amol""subject" : "english""marks" : 90 } 
"rollno" : 2, "name" : "rachna""subject" : "english""marks" : 85 

"rollno" : 3, "name" : "Bob""subject" : "english""marks" : 75 } 
  • 1.
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使用一个 crob 作业创建和运行备份脚本

要根据业务需求设置备份策略,需要设置自定义的备份脚本: run_backup.sh 。还需要设置一个 cron 作业来运行此备份。

创建备份脚本

下面的样本备份脚本 run_backup.sh 基于以下条件。

  • 该脚本首先从备份位置删除超过 30 天的备份镜像。它在备份位置对所有数据库执行每日备份。
  • 然后该脚本向日志文件 backup.log 写入注释,表明备份操作删除了哪些内容以及执行备份的时间。默认情况下, mongodump 不会捕获本地数据库的内容。如有需要,应该单独添加它。要使用应用程序名称唯一地标识各个数据库备份,必须在备份脚本中定义一些参数。下一节将展示此操作。

创建一个备份目录

以 root 用户身份进行登录:

# mkdir /mongo_data/backup 
  • 1.

将所有者更改为 mongo 用户:

# chown -R mongo:mongogrp /mongo_data/backup 
  • 1.

以 mongo 用户身份进行登录: 

mongo@pre-mongo01 
$pwd 
/mongo_data/backup 
  • 1.
  • 2.
  • 3.

创建备份脚本:

mongo@pre-mongo01:/mongo_data/backup$ vi run_backup.sh 
  • 1.

以下代码给出了备份脚本的样本内容: 

#/bin/bash 
cd /opt/mongodb/mongodb/bin/ 
echo `date` >>/mongo_data/backup/backup.log 
APP_NAME="app1" 
MONGO_HOST="pre-mongo01.ibmcloud.com" 
MONGO_PORT="27017" 
TIMESTAMP=`date +%F-%H%M` 
MONGODUMP_PATH="/opt/mongodb/mongodb/bin/mongodump" 
BACKUPS_DIR="/mongo_data/backup/$APP_NAME-$TIMESTAMP" 
BACKUP_NAME="/mongo_data/backup/$APP_NAME-$TIMESTAMP" 
mkdir -p $BACKUPS_DIR 
cd /opt/mongodb/mongodb/bin/ 
#Delete all backups older than 30 days from /mongo_data/backup 
echo "Deleting following backup files older than 30 days:" >> 
    /mongo_data/backup/backup.log 
find /mongo_data/backup/ -type d -name 'app1-*' -mtime +30 >> 
    /mongo_data/backup/backup.log 
find /mongo_data/backup/ -type d -name 'app1-*' -mtime +30 -exec rm -rf {} 
    + 
#Run the daily backup 'local' database only
for databaseName in local 
do 
echo "Starting daily backup of $databaseName ...." >> 
    /mongo_data/backup/backup.log 
./mongodump --ssl --sslCAFile ../cert/mongo.server.trust-certs.pem 
    --sslPEMKeyPassword password123 --host pre-mongo01.ibmcloud.com:27017 --db 
    $databaseName >>/mongo_data/backup/backup.log 
#Run the daily backup of remaining databases. 
echo "Starting daily backup of all databases...." >> 
    /mongo_data/backup/backup.log 
./mongodump --ssl --sslCAFile ../cert/mongo.server.trust-certs.pem 
    --sslPEMKeyPassword password123 --host pre-mongo01.ibmcloud.com:27017 
    >>/mongo_data/backup/backup.log 
if [ $? != 0 ]; then 
echo "Failed to make backup of $databaseName on `date +%F_%T`"|mailx -s 
    "MongoDB backup failed" amolbarsagade@in.ibm.com 
fi 
done 
mv /opt/mongodb/mongodb/bin/dump $BACKUP_NAME 
echo `date` >> /mongo_data/backup/backup.log 
echo "End of backup run" >> /mongo_data/backup/backup.log 
echo "----------------------------------" >> 
    /mongo_data/backup/backup.log 
  • 1.
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授予权限

保存该文件并向它授予 755 权限:

mongo@pre-mongo01:/mongo_data/backup$ chmod 755 run_backup.sh 
  • 1.

创建一个 cron 作业来运行备份脚本

在 mongo_data/backup 位置创建一个名为 mycron.txt 的新 cron 作业,并根据备份策略来调度它。

以 mongo 用户身份进行登录: 

mongo@pre-mongo01 
:/mongo_data/backup$ pwd 
/mongo_data/backup 
  • 1.
  • 2.
  • 3.

检查 mongo 用户的现有 cron 作业: 

mongo@pre-mongo01:/mongo_data/backup$ crontab -l 
no crontab for mongo 
  • 1.
  • 2.

创建一个新 cron 作业:

mongo@pre-mongo01:/mongo_data/backup$ vi mycron.txt 
  • 1.

根据备份策略添加运行此 crob 作业的备份时间表。例如:

30 02 * * * /mongo_data/backup/run_backup.sh >> /mongo_data/backup/run_backup.sh.out 
  • 1.

设置 cron 作业并验证它: 

mongo@pre-mongo01:/mongo_data/backup$ crontab mycron.txt 
mongo@pre-mongo01:/mongo_data/backup$ crontab -l 
30 02 * * * /mongo_data/backup/run_backup.sh >> 
/mongo_data/backup/run_backup.sh.out 
  • 1.
  • 2.
  • 3.
  • 4.

结束语

您已为 MongoDB 数据库服务器配置并运行了备份脚本,并更好地了解了如何使用 mongodump 和 mongorestore 实用程序执行备份和还原。您使用一个 cron 作业调度并运行了备份脚本。可以使用该备份脚本来调度、维护和管理 MongoDB 数据库服务器的备份。

责任编辑:未丽燕 来源: IBM developerWorks中国
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