mongodb增量备份脚本的实现和原理详解

前言

mongodb的副本集架构，主库和从库的数据相同步，如果主库的机器坏掉，没什么关系，从库上还有相同的副本数据。但如果某人恶意操作或误操作，一下子批量删除或drop整个库，这样主库和从库的数据都会没有，造成巨大损失。因此，对mongodb数据库定期备份是非常重要的。备份如果每次都全量备份，会消耗大量时间，并且对 mongodb性能也有影响，从而需要能增量备份。mongodb的增量备份网上没有现成的工具，故仔细研究了下写了个脚本。

mongodb集群架构时，从库是通过异步复制主库的Oplog文件，从而达到与主库的同步。

Oplog 记录了MongoDB数据库的更改操作信息，其保存在local库的oplog.rs表，在集群架构才存在，单机不会有，故增量备份不能在单机下使用。 oplog有大小限制，超过指定大小，新的记录会覆盖旧的操作记录。

mongodb增量备份原理

如何将某段时间的oplog下载下来，我拼接好的例子：

mongodump -h 127.0.0.1 --port 27117 -d local -c oplog.rs -u admin -p xxx --authenticationDatabase admin -q '{ts:{$gt:{$timestamp:{t:1451355000,i:1}},$lt:{$timestamp:{t:1451357430,i:1}}},ns:/^test_db\\./}' -o oplog_backup

上述是导出1451355000-1451357430时间之间的oplog,导出oplog需要切换到admin权限账户。

原理很简单，但具体实现还是需要很多考虑，具体看代码。脚本在一个周期内（如一星期）先备份一次全量数据库，后面每次进行增量备份。脚本地址：http://git.oschina.net/passer/mongodb_backup_script

增量脚本执行时的流程

1. 读取上一个周期执行信息判断是否需要创建新的周期
2. 获得mongodb上oplog最近记录的时间点current timestamp position
3. 从本地读取上一次执行时mongodb的oplog时间点
4. dump导出全量数据或增量oplog文件到本地，增量oplog文件的导出范围是 上次oplog记录点到最新时间内的oplog文件
5. 保存步骤2获取的current timestamp position到本地，作为下一次执行步骤3中的时间点
6. 进行压缩
7. 上传到oss
8. 删除本地备份文件

全量脚本执行时的流程

• 备份mongodb数据库到本地
• 进行压缩
• 上传到oss
• 检验oss与本地文件的大小是否相同
• 删除本地备份文件

恢复时脚本执行的流程

1. 从oss上下载指定周期的备份文件到本地
2. 对全量文件和增量oplog的zip文件进行解压
3. 用 mongorestore对全量文件进行导入
4. 用 mongorestore --oplogReplay 分别对各时间段的oplog文件进行导入

总结