如何在 Ubuntu 14.04 上备份、恢复和迁移 MongoDB 数据库

介绍

MongoDB 是最流行的 NoSQL 数据库引擎之一。它以可扩展、强大、可靠和易于使用而闻名。在本文中，我们将向您展示如何备份、还原和迁移您的 MongoDB 数据库。

导入和导出数据库意味着以人类可读的格式处理数据，并与其他软件产品兼容。相比之下，备份和恢复操作创建或使用特定于 MongoDB 的二进制数据，这不仅保留了数据的一致性和完整性，还保留了其特定的 MongoDB 属性。因此，对于迁移，只要源系统和目标系统兼容，通常最好使用备份和恢复。

先决条件

在学习本教程之前，请确保您完成以下先决条件：

• Ubuntu 14.04 Droplet
• 非 root sudo 用户。查看 Ubuntu 14.04 的初始服务器设置以了解详细信息。
• 使用文章如何在 Ubuntu 14.04 上安装 MongoDB 安装和配置 MongoDB。
• 使用如何在 Ubuntu 14.04 上导入和导出 MongoDB 数据库中的说明导入的示例 MongoDB 数据库

除非另有说明，否则本教程中所有需要 root 权限的命令都应以具有 sudo 权限的非 root 用户身份运行。

了解基础知识

在继续本文之前，需要对此事有一些基本的了解。如果您有使用流行的关系数据库系统（如 MySQL）的经验，您可能会在使用 MongoDB 时发现一些相似之处。

您应该知道的第一件事是 MongoDB 使用 json 和 bson（二进制 json）格式来存储其信息。 Json 是一种人类可读的格式，非常适合导出并最终导入您的数据。您可以使用任何支持 json 的工具进一步管理导出的数据，包括简单的文本编辑器。

示例 json 文档如下所示：

{"address":[
    {"building":"1007", "street":"Park Ave"},
    {"building":"1008", "street":"New Ave"},
]}

Json 使用起来非常方便，但它并不支持 bson 中可用的所有数据类型。这意味着如果您使用 json，将会出现所谓的信息“保真度损失”。对于备份和恢复，最好使用二进制 bson。

其次，您不必担心显式创建 MongoDB 数据库。如果您指定用于导入的数据库尚不存在，则会自动创建它。集合（数据库表）结构的情况更好。与其他数据库引擎相比，在 MongoDB 中，结构再次在第一个文档（数据库行）插入时自动创建。

第三，在 MongoDB 中读取或插入大量数据（例如本文的任务）可能会占用大量资源并消耗大量 CPU、内存和磁盘空间。考虑到 MongoDB 经常用于大型数据库和大数据，这一点至关重要。解决此问题的最简单方法是在夜间或非高峰时段运行导出和备份。

第四，如果您有一个繁忙的 MongoDB 服务器，在数据库导出或备份过程中信息会发生变化，那么信息一致性可能会出现问题。这个问题没有简单的解决方案，但在本文结尾处，您将看到进一步阅读有关复制的建议。

虽然您可以使用导入和导出功能来备份和恢复数据，但还有更好的方法来确保 MongoDB 数据库的完整完整性。要备份您的数据，您应该使用命令 mongodump。要恢复，请使用 mongorestore。让我们看看它们是如何工作的。

备份 MongoDB 数据库

让我们先来备份您的 MongoDB 数据库。

mongodump 的一个重要参数是 --db，它指定要备份的数据库的名称。如果您不指定数据库名称，mongodump 会备份您的所有数据库。第二个重要参数是 --out，它指定了数据将转储到的目录。让我们以备份 newdb 数据库并将其存储在 /var/backups/mongobackups 目录中为例。理想情况下，我们会将每个备份放在一个目录中，该目录具有当前日期，例如 /var/backups/mongobackups/01-20-16（2016 年 1 月 20 日）。首先，让我们使用以下命令创建该目录 /var/backups/mongobackups：

sudo mkdir /var/backups/mongobackups

那么我们的备份命令应该是这样的：

sudo mongodump --db newdb --out /var/backups/mongobackups/`date +"%m-%d-%y"`

成功执行的备份将具有如下输出：

2016-01-20T10:11:57.685-0500    writing newdb.restaurants to /var/backups/mongobackups/01-20-16/newdb/restaurants.bson
2016-01-20T10:11:57.907-0500    writing newdb.restaurants metadata to /var/backups/mongobackups/01-20-16/newdb/restaurants.metadata.json
2016-01-20T10:11:57.911-0500    done dumping newdb.restaurants (25359 documents)
2016-01-20T10:11:57.911-0500    writing newdb.system.indexes to /var/backups/mongobackups/01-20-16/newdb/system.indexes.bson

请注意，在上面的目录路径中，我们使用了 date +%m-%d-%y 自动获取当前日期。这将允许我们在目录 /var/backups/01-20-16/ 中进行备份。这在我们自动备份时特别方便。

此时，您在目录 /var/backups/mongobackups/01-20-16/newdb/中拥有了 newdb 数据库的完整备份>。此备份包含正确恢复 newdb 并保持其所谓的“保真度”的所有内容。

作为一般规则，您应该进行定期备份，例如每天一次，最好是在服务器负载最少的时候进行。因此，您可以将 mongodump 命令设置为 cron 作业，以便它定期运行，例如每天凌晨 03:03。要完成这个打开的 crontab，cron 的编辑器是这样的：

sudo crontab -e

请注意，当您运行 sudo crontab 时，您将为 root 用户编辑 cron 作业。建议这样做，因为如果您为用户设置 crons，它们可能无法正确执行，尤其是当您的 sudo 配置文件需要密码验证时。

在 crontab 提示符中插入以下 mongodump 命令：

3 3 * * * mongodump --out /var/backups/mongobackups/`date +"%m-%d-%y"`

在上面的命令中，我们故意省略了 --db 参数，因为通常您会希望备份所有数据库。

根据您的 MongoDB 数据库大小，您可能很快就会因备份过多而耗尽磁盘空间。这就是为什么还建议定期清理旧备份或压缩它们的原因。例如，要删除所有超过 7 天的备份，您可以使用以下 bash 命令：

find /var/backups/mongobackups/ -mtime +7 -exec rm -rf {} \;

与前面的 mongodump 命令类似，这个命令也可以作为 cron 作业添加。它应该在您开始下一次备份之前运行，例如凌晨 03:01。为此再次打开 crontab：

sudo crontab -e

之后插入以下行：

3 1 * * * find /var/backups/mongobackups/ -mtime +7 -exec rm -rf {} \;

完成此步骤中的所有任务将确保为您的 MongoDB 数据库提供良好的备份解决方案。

恢复和迁移 MongoDB 数据库

通过从以前的备份（例如来自上一步的备份）还原 MongoDB 数据库，您将能够获得在特定时间获取的 MongoDB 信息的精确副本，包括所有索引和数据类型。当您要迁移 MongoDB 数据库时，这尤其有用。为了恢复 MongoDB，我们将使用命令 mongorestore，它与 mongodump 生成的二进制备份一起使用。

让我们继续使用 newdb 数据库的例子，看看我们如何从之前的备份中恢复它。作为参数，我们将首先使用 --db 参数指定数据库的名称。然后使用 --drop 我们将确保首先删除目标数据库，以便在干净的数据库中恢复备份。作为最后一个参数，我们将指定上次备份的目录 /var/backups/mongobackups/01-20-16/newdb/。所以整个命令将如下所示（替换为您要恢复的备份的日期）：

sudo mongorestore --db newdb --drop /var/backups/mongobackups/01-20-16/newdb/

成功执行将显示以下输出：

2016-01-20T10:44:47.876-0500    building a list of collections to restore from /var/backups/mongobackups/01-20-16/newdb/ dir
2016-01-20T10:44:47.908-0500    reading metadata file from /var/backups/mongobackups/01-20-16/newdb/restaurants.metadata.json
2016-01-20T10:44:47.909-0500    restoring newdb.restaurants from file /var/backups/mongobackups/01-20-16/newdb/restaurants.bson
2016-01-20T10:44:48.591-0500    restoring indexes for collection newdb.restaurants from metadata
2016-01-20T10:44:48.592-0500    finished restoring newdb.restaurants (25359 documents)
2016-01-20T10:44:48.592-0500    done

在上述情况下，我们在创建备份的同一台服务器上恢复数据。如果你想将数据迁移到另一台服务器并使用相同的技术，你应该只复制备份目录，即 /var/backups/mongobackups/01-20-16/newdb / 在我们的例子中，到另一个服务器。

结论

本文向您介绍了在备份、恢复和迁移数据库方面管理 MongoDB 数据的要点。您可以继续进一步阅读 How To Set Up a Scalable MongoDB Database，其中解释了 MongoDB 复制。

复制不仅对可伸缩性有用，而且对当前的主题也很重要。复制允许您在从故障中恢复主服务器时从从属 MongoDB 服务器不间断地继续运行 MongoDB 服务。复制的一部分也是操作日志（oplog），它记录了所有修改数据的操作。您可以使用此日志，就像在 MySQL 中使用二进制日志一样，在上次备份发生后恢复数据。回想一下，备份通常在夜间进行，如果您决定在晚上恢复备份，您将丢失自上次备份以来的所有更新。