面试题：高并发业务下的MongoDB备份策略

Question

假设你负责一个高并发的社交平台MongoDB数据库，每秒有数千次读写操作，现在需要制定一个备份方案，确保在备份期间不影响线上业务，且能快速恢复数据到故障前的状态，详细说明你会采用的备份方法、工具以及实施步骤。

Answer 1

备份方法

采用MongoDB的 oplog（操作日志） 结合定期全量备份的方式。

1. 全量备份：定期进行整个数据库的完整备份，这样可以获取某个时间点数据库的全貌。
2. oplog 增量备份：oplog 记录了数据库的所有写操作，在全量备份的基础上，利用 oplog 可以记录两次全量备份之间的所有数据变化，以便在恢复时可以将数据恢复到最新状态。

工具

1. mongodump 和 mongorestore：用于全量备份和恢复。mongodump 可以将指定数据库的数据导出为 BSON 文件，mongorestore 则用于将这些文件重新导入到数据库。
2. oplog 工具：MongoDB 自身提供对 oplog 的访问。可以通过 rs.printReplicationInfo() 等命令来获取 oplog 的相关信息，并且在恢复时利用 oplog 进行增量恢复。

实施步骤

1. 定期全量备份
   • 确定备份时间：选择业务低峰期进行全量备份，例如凌晨 2 - 4 点。这样可以最大程度减少对线上业务的影响。
   • 执行备份命令：使用 mongodump 命令，例如 mongodump --uri="mongodb://username:password@host:port/?authSource=admin" -o /path/to/backup/folder，此命令会将指定 MongoDB 实例的数据备份到 /path/to/backup/folder 目录下。
   • 验证备份：备份完成后，可以使用 mongorestore 在测试环境中恢复数据，检查数据的完整性和准确性。
2. oplog 增量备份
   • 记录 oplog 位置：在每次全量备份完成后，记录当前 oplog 的位置（可以通过 rs.getLastError() 命令获取）。
   • 持续监控 oplog：在两次全量备份之间，持续监控 oplog 的变化，记录新增的写操作。可以通过编写脚本定期查询 oplog 集合（通常位于 local.oplog.rs）获取新的操作记录。
3. 恢复数据
   • 恢复全量备份：在发生故障需要恢复数据时，首先使用 mongorestore 将最近一次的全量备份数据恢复到数据库。
   • 应用 oplog 增量：根据记录的 oplog 位置，将全量备份之后的 oplog 操作重新应用到数据库。可以通过 mongoreplay 工具（或者自己编写脚本模拟 oplog 操作的执行）来实现这一步，从而将数据恢复到故障前的状态。

通过以上备份方案、工具及实施步骤，可以在不影响线上高并发业务的情况下，确保数据能够快速恢复到故障前的状态。