如何使用Droplet快照备份MongoDB
介绍
定期数据库备份是防止意外数据丢失事件的关键步骤。 一般来说，有两大类备份：文件系统级（“物理”）备份和逻辑备份。 文件系统级备份涉及在某个时间点对底层数据文件进行快照，并允许数据库使用快照文件中捕获的状态完全恢复自身。 逻辑备份涉及使用工具（例如 mongodump 或 pg_dump）将数据从数据库导出到备份文件，然后使用相应的恢复工具（例如 mongorestore 或 psql <）。
在本指南中，我们将演示如何使用 Droplet Snapshots 对正在运行的 MongoDB 安装执行文件系统级备份。 此外，我们将介绍如何从快照映像执行恢复。
注意： 如 DigitalOcean 备份 指南 中所述，使用 Droplet 快照时会产生一些性能影响，尤其是在高负载数据库上。 您应该首先使用具有模拟负载的非生产数据库测试此过程，以验证此方法是否适用于您的生产部署。
先决条件
在开始使用本指南之前，请确保您已完成以下必备步骤：
- 具有 sudo 权限的非 root 用户的 Ubuntu 16.04 Droplet，详见 使用 Ubuntu 16.04 的初始服务器设置
- MongoDB安装和配置，详见How to Install MongoDB on Ubuntu 16.04
本指南将假设您已安装 MongoDB 3.2+，使用默认的 WiredTiger 存储引擎并启用日志。 此外，要使用本指南，重要的是 dbpath 目录（包含数据文件的目录，默认为 /var/lib/mongodb）映射到单个卷。 如果您没有将额外的块存储卷附加到您的 Droplet，您可以按照本指南进行操作。
一旦您登录到您的 Droplet 并启动并运行 MongoDB，您就可以开始了。
第 1 步 — 验证您的 MongoDB 设置
我们首先要检查是否启用了日记功能。
日志是 MongoDB 的一项功能，它通过将操作写入日志文件来在数据库发生故障时提供持久性。 要了解有关 MongoDB 日志的更多信息，请参阅 MongoDB 手册。
如果您遵循上述指南，则默认情况下将启用日记功能。 为了确认是这种情况，我们可以检查 MongoDB 配置文件。
使用您喜欢的文本编辑器打开 /etc/mongod.conf，例如 nano：
nano /etc/mongod.conf
您应该看到以下块：
/etc/mongod.conf
# Where and how to store data.
storage:
dbPath: /var/lib/mongodb
journal:
enabled: true
# engine:
# mmapv1:
# wiredTiger:
这表明已启用日记功能。 如果您使用的是 MongoDB 3.2+，则默认存储引擎是 WiredTiger（MMAPv1 是 MongoDB 的原始存储引擎）。
我们现在将插入一些虚拟数据来测试备份和恢复过程。
第 2 步 — 插入测试数据
如果您开始使用干净的服务器并且还没有任何数据，我们可以将一些示例数据插入到虚拟 restaurants 集合中以进行演示。 如果您的数据库中已经存储了一些集合和文档，请随意跳过此步骤。
首先，使用 MongoDB shell 连接到正在运行的数据库：
mongo
您应该看到以下 Mongo shell 提示符：
MongoDB shell version: 3.2.19 connecting to: test Server has startup warnings: 2018-02-16T02:40:13.071+0000 I CONTROL [initandlisten] 2018-02-16T02:40:13.071+0000 I CONTROL [initandlisten] ** WARNING: /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled is 'always'. 2018-02-16T02:40:13.071+0000 I CONTROL [initandlisten] ** We suggest setting it to 'never' 2018-02-16T02:40:13.071+0000 I CONTROL [initandlisten] 2018-02-16T02:40:13.071+0000 I CONTROL [initandlisten] ** WARNING: /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag is 'always'. 2018-02-16T02:40:13.071+0000 I CONTROL [initandlisten] ** We suggest setting it to 'never' 2018-02-16T02:40:13.071+0000 I CONTROL [initandlisten] >
shell 使用的默认数据库是 test 数据库。
让我们列出 test 数据库中存在的集合：
show collections
因为我们还没有向数据库中插入任何东西，所以没有集合，我们被带回到没有输出的提示。
让我们将一个文档插入到一个虚拟的 restaurants 集合中，我们将同时创建它：
db.restaurants.insert({'name': 'Sammy's Pizzeria'})
您应该看到以下输出：
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
这表明插入操作成功。 由于 restaurants 集合以前不存在，因此它是同时创建的。
让我们再次列出集合：
show collections
我们现在看到我们新创建的 restaurants 集合：
restaurants
既然我们已经在数据库中存储了一些示例数据，我们就可以备份它了。
- Step 3 — 对 MongoDB Droplet 进行快照
为了执行备份，我们将利用 DigitalOcean Droplet Snapshots。 Droplet 快照允许我们在启动快照的时间点创建 Droplet 的图像。 然后可以将此图像恢复到新的 Droplet，在那里可以进行进一步的恢复操作。
鉴于我们使用的是 MongoDB 3.2+（启用了 WiredTiger 和日志），我们不需要在快照发生时暂停对文件系统的写入。 一旦我们恢复镜像并启动数据库，MongoDB 将从检查点恢复自身，然后从日志文件重放操作，直到它到达快照发生的时间点。 如果您有兴趣进一步探索日志，请参阅 MongoDB 手册 ），
要开始快照过程， 登录到您的 DigitalOcean 帐户，导航到您的 MongoDB Droplet，然后单击侧栏中的 Snapshots 链接。
您应该看到以下提示：
注意： 虽然建议在拍摄快照之前关闭 Droplet，但在生产部署中这可能并不总是可行。 MongoDB 的日志功能支持一致且有效的快照，即使在数据库和 Droplet 运行时也是如此。
给您的快照起一个描述性的名称，然后单击 Take Live Snapshot 按钮开始快照过程。
您应该看到以下快照进度指示器：
快照完成后，您将能够从映像创建新的 Droplet，或将正在运行的 Droplet 恢复到快照映像中捕获的状态。
我们现在已准备好执行备份过程的还原和验证。
第 4 步 — 恢复 MongoDB Droplet
我们现在将创建一个新的 Droplet，它将从我们刚刚创建的图像中恢复。 我们的 MongoDB 数据库中可用的数据将与拍摄快照时可用的数据相同。
使用侧边栏导航回 Snapshots，然后找到完成的 Droplet 快照。
点击进入More并选择Create Droplet。
您将被带到 Create Droplet 菜单，您可以在其中从快照中启动新的 Droplet。
选择与您之前拍摄的快照对应的图像。 在这种情况下，我们将使用 mongo-backup-test 图像。
完成配置恢复 Droplet 并单击 创建 。 恢复 Droplet 启动并运行后，登录它。
如果您将 MongoDB 配置为在 Droplet 启动时启动，它现在应该正在运行。 您可以使用 systemctl 进行检查：
sudo systemctl status mongod
您应该看到以下输出：
Output● mongod.service - High-performance, schema-free document-oriented database
Loaded: loaded (/lib/systemd/system/mongod.service; enabled; vendor preset: enabled)
Active: active (running) since Wed 2018-02-14 21:14:40 UTC; 4min 53s ago
Docs: https://docs.mongodb.org/manual
Main PID: 1302 (mongod)
Tasks: 19
Memory: 87.2M
CPU: 1.802s
CGroup: /system.slice/mongod.service
└─1302 /usr/bin/mongod --quiet --config /etc/mongod.conf
表示一切正常，MongoDB 已正确启动。
如果 MongoDB 没有运行，我们首先需要删除锁定文件，然后启动服务：
rm /var/lib/mongodb/mongod.lock sudo systemctl start mongod
使用 systemctl status 验证 MongoDB 是否正确启动。
一旦 MongoDB 启动并运行，它将开始自我清理并将其状态恢复到快照发生的时间点。 这可能需要几分钟时间，并且 mongo shell 在完成之前可能不可用。
一旦服务器可用，我们可以使用 mongo 命令登录：
mongo
您现在将看到 mongo shell 提示符：
OutputMongoDB shell version: 3.2.19 connecting to: test Server has startup warnings: 2018-02-14T21:14:41.923+0000 I CONTROL [initandlisten] 2018-02-14T21:14:41.923+0000 I CONTROL [initandlisten] ** WARNING: /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled is 'always'. 2018-02-14T21:14:41.923+0000 I CONTROL [initandlisten] ** We suggest setting it to 'never' 2018-02-14T21:14:41.923+0000 I CONTROL [initandlisten] 2018-02-14T21:14:41.923+0000 I CONTROL [initandlisten] ** WARNING: /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag is 'always'. 2018-02-14T21:14:41.923+0000 I CONTROL [initandlisten] ** We suggest setting it to 'never' 2018-02-14T21:14:41.923+0000 I CONTROL [initandlisten] >
如果你已经做到了这一点，恭喜！ 您已成功执行 MongoDB 数据库的备份和恢复。
作为一项额外的预防措施，我们可以检查我们的收藏品的完整性。
第 5 步 — 检查数据完整性
在生产使用此备份数据之前，检查恢复的集合中是否存在无效的 BSON 对象很有用。
注意： validate 命令在非常大的集合上可能会很慢。 此外，在 validate 命令返回之前，集合上的所有读写都将被阻止。
在此示例中，我们有一个名为 restaurants 的集合，我们希望在该集合上运行 validate 命令。
在 mongo shell 中，运行 validate 命令：
db.restaurants.validate({full:true})
您应该会看到与以下类似的输出：
{
"ns" : "test.restaurants",
"nrecords" : 1,
"nIndexes" : 1,
"keysPerIndex" : {
"test.restaurants.$_id_" : 1
},
"indexDetails" : {
"test.restaurants.$_id_" : {
"valid" : true
}
},
"valid" : true,
"errors" : [ ],
"ok" : 1
}
如果您看到 valid: true，则您的集合的所有方面都是有效的，您可以在生产中安全地使用此集合中的数据。
结论
在本教程中，我们学习了如何完成正在运行的 MongoDB 数据库服务器的物理文件系统级备份。
要了解有关备份 MongoDB 数据库的各种方法的更多信息，请参阅 MongoDB 手册。
由于 DigitalOcean 方便的 Droplet Snapshots 功能，这种特殊的备份技术成为可能。 要了解有关 Droplet 快照的更多信息，请参阅 快照文档 。
此外，您可以使用备份功能安排这些快照自动发生。 要了解有关 Droplet 备份的更多信息，请参阅 备份介绍 。
