面试题：MariaDB高级难度面试题：备份策略优化

Question

在高并发的生产环境下，你会如何设计MariaDB的备份策略以最小化对业务的影响？请从备份时间选择、备份方式（如逻辑备份与物理备份结合）、备份频率等方面详细阐述。

Answer 1

备份时间选择

1. 业务低谷期：选择业务访问量最低的时间段进行备份，比如凌晨 2 - 6 点。此时系统负载较小，备份操作对业务的影响能降至最低。可以通过监控工具（如 Prometheus + Grafana）长期跟踪业务流量，准确找出业务低谷时段。
2. 避免关键业务时段：避开重要业务操作集中的时间段，例如电商平台的促销活动期间、金融系统的交易高峰时段等，防止备份影响关键业务的正常运行。

备份方式

1. 逻辑备份与物理备份结合
   • 逻辑备份：
     • 优点：逻辑备份是基于 SQL 语句的备份，它可读性强，便于跨平台恢复，适用于数据量较小且对恢复灵活性要求高的场景。例如，mysqldump 工具可用于逻辑备份。在高并发环境下，可使用 --single - transaction 选项，它会在开始备份时创建一个一致性读视图，确保备份期间数据的一致性，且不会长时间锁定表，对业务影响较小。
     • 缺点：逻辑备份速度相对较慢，特别是对于大数据量的数据库。
   • 物理备份：
     • 优点：物理备份是对数据库物理文件（如数据文件、日志文件等）的直接拷贝，速度快，适合大数据量备份。如 XtraBackup 工具，它是一种热备份工具，在备份过程中可以不影响数据库的正常读写操作。它通过复制数据文件和记录重做日志来实现备份的一致性，在高并发环境下能有效减少对业务的影响。
     • 缺点：物理备份恢复时依赖于特定的操作系统和数据库版本，可移植性不如逻辑备份。
   • 结合方式：定期进行物理备份（如每周一次），以获取数据库的完整物理镜像，确保数据的完整性。在两次物理备份之间，使用逻辑备份（如每天）来记录增量数据，这样既保证了备份的效率，又兼顾了恢复的灵活性和数据一致性。
2. 增量备份与全量备份结合
   • 全量备份：定期执行全量备份（如每周一次），全量备份可以提供一个完整的数据副本，是恢复的基础。但全量备份耗时较长，占用存储空间大。
   • 增量备份：在全量备份的基础上，每天执行增量备份。增量备份只备份自上次全量备份或增量备份以来更改的数据，大大减少了备份时间和存储空间。恢复时，先恢复全量备份，再依次应用增量备份。

备份频率

1. 依据数据重要性和变更频率
   • 关键业务数据：对于数据变更频繁且至关重要的业务数据，备份频率应相对较高。例如金融交易数据，可能需要每小时甚至更短时间进行一次增量备份，每天进行一次逻辑全量备份，每周进行一次物理全量备份，以确保在发生故障时能最大程度恢复数据。
   • 一般业务数据：对于变更相对较少的一般业务数据，可以适当降低备份频率。如每周进行一次物理全量备份，每天进行一次增量备份。
2. 考虑存储资源和恢复时间目标 (RTO)：如果存储资源有限，不能支持过于频繁的备份，可以适当降低备份频率，但要确保满足恢复时间目标。例如，如果 RTO 要求在故障后 2 小时内恢复数据，那么备份频率要保证在故障前 2 小时内的数据能够有效恢复。同时，定期对备份数据进行恢复测试，验证备份的有效性以及实际恢复所需的时间，根据测试结果调整备份频率。