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保證數(shù)據(jù)安全，最簡單且有效的方法就是定期備份數(shù)據(jù)，這樣無論因?yàn)槌霈F(xiàn)何種問題而導(dǎo)致的數(shù)據(jù)損失，都可以通過備份來恢復(fù)數(shù)據(jù)。但是，如何備份才能最大程度地保證數(shù)據(jù)安全，并不是一件簡單的事情。

2018年曾出現(xiàn)過一次重大故障，某著名云服務(wù)商因?yàn)橛脖P損壞，導(dǎo)致多個客戶數(shù)據(jù)全部丟失。通常來說，一個大的云服務(wù)商，數(shù)據(jù)通常都會有多個備份，即使硬盤損壞，也不會導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失的重大事故，但是因?yàn)楦鞣N各樣的原因，最終的結(jié)果是數(shù)據(jù)的三個副本都被刪除，數(shù)據(jù)丟失無法找回。

所以，并不是簡單地定期備份數(shù)據(jù)就可以高枕無憂了。下面就以最常用的MySQL為例來講解，如何更安全地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的備份和恢復(fù)。

最簡單的備份方式就是全量備份。備份的時候，把所有的數(shù)據(jù)復(fù)制一份，存放到文件中，恢復(fù)的時候再把文件中的數(shù)據(jù)復(fù)制回去，這樣就可以保證恢復(fù)之后，數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)與備份時的數(shù)據(jù)是完全一樣的。在MySQL中，我們可以使用mysqldump命令執(zhí)行全量備份。

比如，全量備份數(shù)據(jù)庫test的命令如下：

1$mysqldump -uroot -p test > test.sql 

備份出來的文件是一個SQL文件，文件的內(nèi)容就是創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫、表，寫入數(shù)據(jù)等之類的SQL語句，如果要恢復(fù)數(shù)據(jù)，則直接執(zhí)行這個備份的SQL文件就可以了：

$mysql -uroot test < test.sql 

不過，全量備份的代價非常高，為什么這么說呢?

首先，備份文件包含了數(shù)據(jù)庫中的所有數(shù)據(jù)，占用的磁盤空間非常大;其次，每次備份操作都要拷貝大量的數(shù)據(jù)，備份過程中會占用數(shù)據(jù)庫服務(wù)器大量的CPU和磁盤IO資源。同時，為了保證數(shù)據(jù)一致性，備份過程中很有可能會鎖表。這些都會導(dǎo)致在備份期間，數(shù)據(jù)庫本身的性能嚴(yán)重下降。所以，我們不能頻繁地對數(shù)據(jù)庫執(zhí)行全量備份操作。

一般來說，在生產(chǎn)系統(tǒng)中，每天執(zhí)行一次全量備份就已經(jīng)是非常頻繁的了。這就意味著，如果數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)丟失了，就只能恢復(fù)到最近一次全量備份的那個時間點(diǎn)，這個時間點(diǎn)之后的數(shù)據(jù)是無法找回的。也就是說，因?yàn)槿總浞莸拇鷥r比較高，不能頻繁地執(zhí)行備份操作，所以全量備份不能做到完全無損的恢復(fù)。

既然全量備份代價太高，不能頻繁執(zhí)行，那么有沒有代價較低的備份方法，能讓我們的數(shù)據(jù)少丟失甚至不丟失呢?增量備份可以達(dá)到這個目的。相比于全量備份，增量備份每次只用備份相對于上一次備份發(fā)生了變化的那部分?jǐn)?shù)據(jù)，所以增量備份的速度更快。

MySQL自帶的Binlog，就是一種實(shí)時的增量備份工具。Binlog所記錄的就是MySQL數(shù)據(jù)變更的操作日志。開啟Binlog之后，MySQL中數(shù)據(jù)的每次更新操作，都會記錄到Binlog中。Binlog是可以回放的，回放Binlog，就相當(dāng)于是把之前對數(shù)據(jù)庫中所有數(shù)據(jù)的更新操作，都按順序重新執(zhí)行一遍，回放完成之后，數(shù)據(jù)自然就恢復(fù)了。這就是Binlog增量備份的基本原理。很多數(shù)據(jù)庫都有類似于MySQL Binlog的日志工具，原理也與Binlog相同，備份和恢復(fù)的方法也與之類似。

下面就來通過一個例子，講解如何使用Binlog進(jìn)行備份和恢復(fù)。首先，使用“show variables like '%log_bin%'”命令確認(rèn)一下是否開啟了Binlog功能：

 1mysql> show variables like '%log_bin%'; 
 2 
 3+---------------------------------+-----------------------------------+ 
 4 
 5| Variable_name                   | Value                             | 
 6 
 7+---------------------------------+-----------------------------------+ 
 8 
 9| log_bin                         | ON                                | 
10 
11| log_bin_basename                | /usr/local/var/mysql/binlog       | 
12 
13+---------------------------------+-----------------------------------+ 
14 
15mysql> show master status; 
16 
17+-------------+--------+------------+----------------+-----------------+ 
18 
19| File        |Position|Binlog_Do_DB|Binlog_Ignore_DB|Executed_Gtid_Set| 
20 
21+-------------+--------+------------+----------------+-----------------+ 
22 
23|binlog.000001|   18745|            |                 |                 | 
24 
25+-------------+--------+------------+----------------+-----------------+ 
26 

我們可以看到，當(dāng)前這個數(shù)據(jù)庫已經(jīng)開啟了Binlog，log_bin_basename表示Binlog文件在服務(wù)器磁盤上的具體位置。然后，我們用“show master status”命令查看當(dāng)前Binlog的狀態(tài)，結(jié)果顯示了正在寫入的Binlog文件，以及其當(dāng)前的位置。假設(shè)我們每天凌晨用mysqldump做一個全量備份，然后開啟Binlog，借助于這些備份操作，我們可以把數(shù)據(jù)恢復(fù)到全量備份之后的任意一個時刻。

下面就來做一個簡單的備份恢復(fù)演示。我們先模擬一次“刪庫跑路”的場景，直接把賬戶余額表清空：

1mysql> truncate table account_balance; 
2 
3Query OK, 0 rows affected (0.02 sec) 
4 
5mysql> select * from  account_balance; 
6 
7Empty set (0.00 sec) 
8 

然后進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)，首先執(zhí)行一次全量恢復(fù)，把數(shù)據(jù)庫恢復(fù)到當(dāng)天凌晨的狀態(tài)：

 1$mysql -uroot test < dump.sql 
 2 
 3mysql> select * from  account_balance; 
 4 
 5+---------+---------+---------------------+--------+ 
 6 
 7| user_id | balance | timestamp           | log_id | 
 8 
 9+---------+---------+---------------------+--------+ 
10 
11|       0 |     100 | 2020-02-13 20:24:33 |      3 | 
12 
13+---------+---------+---------------------+--------+ 

可以看到，表里面的數(shù)據(jù)已經(jīng)恢復(fù)了，但還是比較舊的數(shù)據(jù)。接下來，我們再用Binlog把數(shù)據(jù)恢復(fù)到“刪庫跑路”之前的那個時刻：

 1$mysqlbinlog --start-datetime "2020-02-20 00:00:00" --stop-datetime "2020-02-20 15:09:00" /usr/local/var/mysql/binlog.000001 | mysql -uroot 
 2 
 3mysql> select * from  account_balance; 
 4 
 5+---------+---------+---------------------+--------+ 
 6 
 7| user_id | balance | timestamp           | log_id | 
 8 
 9+---------+---------+---------------------+--------+ 
10 
11|       0 |     200 | 2020-02-20 15:08:12 |      0 | 
12 
13+---------+---------+---------------------+--------+ 
14 

由恢復(fù)結(jié)果可以看出，數(shù)據(jù)已經(jīng)恢復(fù)到當(dāng)天的15點(diǎn)了。

通過定期的全量備份，配合Binlog，我們可以把數(shù)據(jù)恢復(fù)到任意一個時間點(diǎn)，再也不怕程序員“刪庫跑路”了。詳細(xì)的命令，可以參考MySQL官方文檔中的“備份和恢復(fù)”相關(guān)章節(jié)。

在執(zhí)行備份和恢復(fù)的時候，大家需要特別注意如下兩個要點(diǎn)。

第一，也是最重要的，“不要把所有的雞蛋放在同一個籃子中”，無論是全量備份還是Binlog，都不要與數(shù)據(jù)庫存放在同一個服務(wù)器上。最好能存放到不同的機(jī)房，甚至不同城市，離得越遠(yuǎn)越好。這樣即使出現(xiàn)機(jī)房著火、光纜被挖斷甚至地震也不怕數(shù)據(jù)丟失。

第二，在回放Binlog的時候，指定的起始時間可以比全量備份的時間稍微提前一點(diǎn)兒，這樣可以確保全量備份之后的所有操作都在恢復(fù)的Binlog范圍內(nèi)，從而保證數(shù)據(jù)恢復(fù)的完整性。

因?yàn)榛胤臖inlog的操作是具備冪等性的(為了確保回放的冪等性，需要將Binlog的格式設(shè)置為ROW格式)。

關(guān)于作者：李玥，美團(tuán)基礎(chǔ)技術(shù)部高級技術(shù)專家，極客時間《后端存儲實(shí)戰(zhàn)課》《消息隊(duì)列高手課》等專欄作者。曾在當(dāng)當(dāng)網(wǎng)、京東零售等公司任職。從事互聯(lián)網(wǎng)電商行業(yè)基礎(chǔ)架構(gòu)領(lǐng)域的架構(gòu)設(shè)計(jì)和研發(fā)工作多年，曾多次參與雙十一和618電商大促。專注于分布式存儲、云原生架構(gòu)下的服務(wù)治理、分布式消息和實(shí)時計(jì)算等技術(shù)領(lǐng)域，致力于推進(jìn)基礎(chǔ)架構(gòu)技術(shù)的創(chuàng)新與開源。

本文摘編自《電商存儲系統(tǒng)實(shí)戰(zhàn)：架構(gòu)設(shè)計(jì)與海量數(shù)據(jù)處理》，經(jīng)出版方授權(quán)發(fā)布。(ISBN：9787111697411)轉(zhuǎn)載請保留文章出處。