面试题答案
一键面试1. 深入分析
- 一致性问题：高并发写入时，备份过程中数据持续变化。若简单快照备份，可能导致备份数据在不同时间点不一致，例如部分文档已更新，部分还维持旧版本。
- 对业务写入影响：备份操作可能占用系统资源（如CPU、磁盘I/O等），若处理不当，会影响业务写入性能，如导致写入延迟增加。
2. 具体技术方案
基于副本集的备份
- 步骤：
- 搭建MongoDB副本集，副本集包含一个主节点（Primary）和多个从节点（Secondary）。
- 选择一个从节点进行备份操作。从节点会复制主节点的数据，通过oplog（操作日志）保持与主节点的数据同步。
- 在从节点上使用
fsync命令将内存中的数据刷新到磁盘，然后使用lock命令锁定数据库，防止数据在备份过程中被修改。 - 使用
mongodump工具进行备份，备份完成后，使用unlock命令解锁数据库。
- 优点：
- 主节点可继续处理业务写入，从节点备份对主节点业务影响较小。
- 由于从节点与主节点通过oplog同步数据，在备份瞬间锁定数据库可保证备份数据一致性。
- 缺点：
- 备份期间从节点不能进行数据同步，可能导致数据暂时落后主节点。
- 锁定数据库期间，从节点不能处理读请求（若有读业务在从节点进行）。
使用MongoDB的多文档事务（4.0+版本支持）
- 步骤：
- 在业务写入时，将相关操作封装在事务中，确保业务数据的一致性。
- 备份时，可使用
mongodb-backup等工具，并开启事务支持。工具会在备份开始时启动一个事务，然后按顺序备份各个文档，在备份完成后提交事务。
- 优点：
- 从根本上保证了备份数据在事务层面的一致性，即使高并发写入，也能确保备份的数据符合事务完整性。
- 对业务写入的影响主要在事务协调方面，相比直接在节点上锁定数据库，影响范围更小。
- 缺点：
- 要求MongoDB版本在4.0及以上。
- 事务处理本身会带来一定的性能开销，可能对业务写入性能有轻微影响。
基于日志的增量备份
- 步骤：
- 开启MongoDB的oplog持久化，oplog记录了所有数据库的写操作。
- 定期进行全量备份（例如每天一次），在全量备份之间，通过解析oplog来获取增量数据。
- 使用工具（如
oplog-parser）解析oplog，将增量数据应用到备份数据上，以保持备份数据的一致性。
- 优点：
- 全量备份可选择业务低峰期进行，增量备份通过解析oplog，对业务写入影响极小。
- 能保证备份数据在不同时间点的一致性，通过定期全量备份结合增量更新，可随时恢复到任意时间点的数据状态。
- 缺点：
- 实现相对复杂，需要额外的工具解析oplog。
- 依赖oplog的完整性，若oplog丢失部分记录，可能导致增量备份数据不完整。