MongoDB 数据库的备份与恢复

以下是 MongoDB 中使用 mongodump 和 mongorestore 进行数据库逻辑备份与恢复的完整指南：

一、mongodump 备份工具

1. 核心功能

• 逻辑备份：将 MongoDB 中的数据以 BSON/JSON 格式导出到本地文件。
• 灵活性：支持按数据库、集合、条件过滤备份。
• 低影响：默认在后台运行，对线上服务影响较小。

2. 常用命令及参数

mongodump \
  --host <hostname:port> \    # 目标实例地址（默认 localhost:27017）
  --db <database> \           # 指定备份的数据库（默认备份所有）
  --collection <collection> \ # 指定备份的集合
  --query <JSON> \            # 按查询条件过滤文档（需指定集合）
  --out <path> \              # 备份文件输出目录（默认 ./dump）
  --gzip \                     # 启用压缩（减少备份体积）
  --oplog \                   # 记录备份期间的 oplog（确保时间点恢复）
  --readPreference=secondary \ # 从副本集从节点备份
  --username <user> \         # 认证用户
  --password <password> \      # 认证密码
  --authenticationDatabase=admin  # 认证数据库

示例

# 备份整个实例到 gzip 压缩文件（跳过 local 数据库）
mongodump --host 127.0.0.1:27017 --gzip --out /backup/mongo/
# 仅备份 test 数据库的 orders 集合，且 amount > 100 的文档
mongodump --db test --collection orders --query '{"amount": {"$gt": 100}}' --out /backup/

二、mongorestore 恢复工具

1. 核心功能

• 将 mongodump 生成的备份文件还原到 MongoDB。
• 支持选择性恢复（数据库/集合/文档）。

2. 常用命令及参数

mongorestore \
  --host <hostname:port> \    # 目标实例地址
  --db <database> \           # 还原到指定数据库（默认按备份名）
  --collection <collection> \ # 指定恢复的集合
  --gzip \                     # 解压 gzip 备份文件
  --drop \                    # 恢复前删除已存在的集合
  --noIndexRestore \          # 跳过索引恢复（仅恢复数据）
  --oplogReplay \             # 重放 oplog（需与 --oplog 备份配合）
  --username <user> \         # 认证用户
  --password <password> \      # 认证密码
  --authenticationDatabase=admin

示例

# 恢复整个备份文件到新实例
mongorestore --host 10.0.0.2:27017 --gzip /backup/mongo/
# 仅恢复 test.orders 集合，且删除已存在的同名集合
mongorestore --db test --collection orders --drop /backup/mongo/test/orders.bson.gz

三、关键场景操作指南

场景 1：全量备份与恢复

# 全量备份（压缩）
mongodump --host 127.0.0.1 --gzip --out /backup/full/
# 全量恢复
mongorestore --host 127.0.0.1 --gzip /backup/full/

场景 2：备份时记录 oplog（确保时间点一致性）

# 备份（包含 oplog）
mongodump --host rs0/127.0.0.1:27017 --oplog --gzip --out /backup/oplog_backup/
# 恢复时重放 oplog
mongorestore --host 127.0.0.1 --oplogReplay --gzip /backup/oplog_backup/

场景 3：跳过索引以加速恢复

# 备份时不记录索引（提升速度，节省空间）
mongodump --db test --noIndexes --out /backup/no_index/
# 恢复数据后手动创建索引
mongorestore --db test --noIndexRestore /backup/no_index/
mongo test --eval "db.orders.createIndex({order_id: 1})"

四、备份策略优化

1. 分片集群备份

• 方案 1：逐个分片备份

  # 备份 config server（元数据）
  mongodump --host configsvr:27019 --out /backup/config/
  # 备份每个分片主节点
  mongodump --host shard1:27018 --out /backup/shard1/
  mongodump --host shard2:27018 --out /backup/shard2/
  

• 方案 2：使用 mongos 直接备份（需过滤 system 集合）

  mongodump --host mongos:27017 --out /backup/mongos/

2. 增量备份

• 官方无原生支持，但可通过以下方式模拟：
  1. 首次全量备份。
  2. 定期备份 oplog（需副本集）：

     mongodump --db local --collection oplog.rs --query '{"ts": {"$gte": Timestamp(...)}}'

五、常见问题处理

问题 1：备份时锁表导致服务阻塞

• 方案：添加 --forceTableScan 跳过锁检查（仅适用于 WiredTiger 引擎）

  mongodump --forceTableScan --out /backup/

问题 2：备份文件损坏

• 验证备份完整性：

  # 检查 BSON 文件元数据
  bsondump --objcheck /backup/test/orders.bson

问题 3：版本不兼容

• 规则：mongodump/mongorestore 大版本需与 MongoDB 实例一致。

六、物理备份对比

七、备份验证流程

1. 校验元数据：

   ls /backup/mongo/  # 确认数据库目录结构完整

2. 抽样检查数据：

   bsondump /backup/mongo/test/orders.bson | jq -c '.[0]'  # 查看首条记录

3. 恢复后验证：

   use test
   db.orders.count({})     // 统计文档数
   db.orders.validate()    // 验证集合完整性

总结

• 常规备份：使用 mongodump --gzip --oplog 确保效率和一致性。
• 大型集群：优先采用物理备份或分片逐节点逻辑备份。
• 恢复优化：通过 --noIndexRestore 分离数据与索引重建。
• 关键原则：定期验证备份文件，制定恢复演练计划。