为MongoDB服务器配置备份脚本

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: 

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 

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: 

5、设置用户 mongo 设置密码：

# passwd mongo 

调用 MongoDB shell

1、打开一个新会话并以用户 mongo 登录：

$ sudo su – mongo 

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 

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 

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 

其中： 

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

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 

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 

2、将所有者更改为用户 mongo ： 

# chown -R mongo:mongogrp /mongo_data/backup/  
# ls –l 

3、停止 mongod 实例：

service mongod stop 

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/ 

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/ 

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/ 

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 

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 

b、找到 bin 目录：

$ cd /opt/mongodb/mongodb/bin/ 

c、调用 MongoDB shell：

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

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 } 

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) 

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 

b、验证集合： 

> show collections 
student 
users 

c、验证当前数据库： 

> db 
testdb1 

d、丢弃数据库： 

> db.dropDatabase() 
{ "dropped" : "testdb1", "ok" : 1 } 

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 

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}) 

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 } 

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 

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 

b、丢弃集合： 

> db.student.drop()  
true 

c、验证内容是否已丢弃：

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

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 

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 } 

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 

将所有者更改为 mongo 用户：

# chown -R mongo:mongogrp /mongo_data/backup 

以 mongo 用户身份进行登录： 

mongo@pre-mongo01 
$pwd 
/mongo_data/backup 

创建备份脚本：

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

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 

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 

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 

检查 mongo 用户的现有 cron 作业： 

mongo@pre-mongo01:/mongo_data/backup$ crontab -l 
no crontab for mongo 

创建一个新 cron 作业：

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

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 

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 

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。