備份的重要性
在開(kāi)始分享之前，我們首先來(lái)看看數(shù)據(jù)庫(kù)備份的重要性。進(jìn)入DT時(shí)代，數(shù)據(jù)的價(jià)值越發(fā)體現(xiàn)，數(shù)據(jù)已經(jīng)成為每個(gè)公司賴(lài)以生存的生命線，數(shù)據(jù)的重要性不言而喻，而公司絕大多數(shù)核心數(shù)據(jù)都存放在數(shù)據(jù)庫(kù)里。數(shù)據(jù)庫(kù)本身的災(zāi)難恢復(fù)（DR）能力是數(shù)據(jù)安全的最后一道防線，也是數(shù)據(jù)庫(kù)從業(yè)者對(duì)數(shù)據(jù)安全底線的堅(jiān)守。數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)包括：硬件故障、惡意入侵、用戶誤操作、數(shù)據(jù)庫(kù)損壞和自然災(zāi)害導(dǎo)致的數(shù)據(jù)損失等。在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)SQL Server中，數(shù)據(jù)庫(kù)備份是災(zāi)難恢復(fù)的能力有力保證。
Full Backup
Full Backup（完全備份）是SQL Server所有備份類(lèi)型中，最為簡(jiǎn)單、最基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)庫(kù)備份方法，它提供了某個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)在備份時(shí)間點(diǎn)的完整拷貝。但是，它僅支持還原到數(shù)據(jù)庫(kù)備份成功結(jié)束的時(shí)間點(diǎn)，即不支持任意時(shí)間點(diǎn)還原操作。
Full Backup工作方式
以上是Full Backup是什么的解釋?zhuān)敲唇酉聛?lái)，我們通過(guò)一張圖和案例來(lái)解釋Full Backup的工作原理。
這是一張某數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)產(chǎn)生以及數(shù)據(jù)庫(kù)備份在時(shí)間軸上的分布圖，從左往右，我們可以分析如下：
7 P.m.：產(chǎn)生了數(shù)據(jù)#1
10 P.m.：數(shù)據(jù)庫(kù)完全備份，備份文件中包含了#1
2 a.m.：產(chǎn)生了數(shù)據(jù)#2，目前數(shù)據(jù)包含#1，#2
6 a.m.：產(chǎn)生了數(shù)據(jù)#3，目前數(shù)據(jù)包含#1，#2，#3
10 a.m.：數(shù)據(jù)庫(kù)完全備份，備份文件中包含#1，#2，#3
1 p.m.：產(chǎn)生了數(shù)據(jù)#4，目前數(shù)據(jù)包含#1，#2，#3，#4
5 p.m.：產(chǎn)生了數(shù)據(jù)#5，目前數(shù)據(jù)包含#1，#2，#3，#4，#5
8 p.m.：產(chǎn)生了數(shù)據(jù)#6，目前數(shù)據(jù)包含#1，#2，#3，#4，#5，#6
10 p.m.：數(shù)據(jù)庫(kù)完全備份，備份文件中包含了數(shù)據(jù)#1，#2，#3，#4，#5，#6
從這張圖和相應(yīng)的解釋分析來(lái)看，數(shù)據(jù)庫(kù)完全備份工作原理應(yīng)該是非常簡(jiǎn)單的，它就是數(shù)據(jù)庫(kù)在備份時(shí)間點(diǎn)對(duì)所有數(shù)據(jù)的一個(gè)完整拷貝。當(dāng)然在現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)環(huán)境中，事務(wù)的操作遠(yuǎn)比這個(gè)復(fù)雜，因此，在這個(gè)圖里面有兩個(gè)非常重要的點(diǎn)沒(méi)有展示出來(lái)，那就是：
- 備份操作可能會(huì)導(dǎo)致I/O變慢：由于數(shù)據(jù)庫(kù)備份是一個(gè)I/O密集型操作，所以在數(shù)據(jù)庫(kù)備份過(guò)程中，可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫(kù)的I/O操作變慢。
- 全備份過(guò)程中，數(shù)據(jù)庫(kù)的事務(wù)日志不能夠被截?cái)啵簩?duì)于具有大事務(wù)頻繁操作的數(shù)據(jù)庫(kù)，可能會(huì)導(dǎo)致事務(wù)日志空間一直不停頻繁增長(zhǎng)，直到占滿所有的磁盤(pán)剩余空間，這個(gè)場(chǎng)景在阿里云RDS SQL產(chǎn)品中有很多的客戶都遇到過(guò)。其中之一解決方法就需要依賴(lài)于我們后面要談到的事務(wù)日志備份技術(shù)。
T-SQL創(chuàng)建Full Backup
使用T-SQL語(yǔ)句來(lái)完成數(shù)據(jù)庫(kù)的完全備份，使用BACKUP DATABASE語(yǔ)句即可，如下，對(duì)AdventureWorks2008R2數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行一個(gè)完全備份：
USE master
GO
BACKUP DATABASE [AdventureWorks2008R2]
TO DISK = 'C：\Temp\AdventureWorks2008R2_20171112_FULL.bak' WITH COMPRESSION， INIT， STATS = 5；
GO
SSMS IDE創(chuàng)建Full Backup
除了使用T-SQL語(yǔ)句創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)的完全備份外，我們還可以使用SSMS IDE界面操作來(lái)完成，方法：
右鍵點(diǎn)擊想要備份的數(shù)據(jù)庫(kù) => Tasks => Backup => 選擇FULL Backup Type => 選擇Disk 做為備份文件存儲(chǔ) => 點(diǎn)擊Add 添加備份文件 => 選擇你需要存儲(chǔ)備份文件的目錄 => 輸入備份文件名，如下圖兩張圖展示。
Back up Database設(shè)置界面
Transaction Log Backup
SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)完全備份是數(shù)據(jù)庫(kù)的完整拷貝，所以備份文件空間占用相對(duì)較大，加之可能會(huì)在備份過(guò)程中導(dǎo)致事務(wù)日志一直不斷增長(zhǎng)。為了解決這個(gè)問(wèn)題，事務(wù)日志備份可以很好的解決這個(gè)問(wèn)題，因?yàn)椋菏聞?wù)日志備份記錄了數(shù)據(jù)庫(kù)從上一次日志備份到當(dāng)前時(shí)間內(nèi)的所有事務(wù)提交的數(shù)據(jù)變更，它可以配合數(shù)據(jù)庫(kù)完全備份和差異備份（可選）來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)間點(diǎn)的還原。當(dāng)日志備份操作成功以后，事務(wù)日志文件會(huì)被截?cái)啵聞?wù)日志空間將會(huì)被重復(fù)循環(huán)利用，以此來(lái)解決完全備份過(guò)程中事務(wù)日志文件一致不停增長(zhǎng)的問(wèn)題，因此我們最好能夠周期性對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行事務(wù)日志備份，以此來(lái)控制事務(wù)日志文件的大小。但是這里需要有一個(gè)前提是數(shù)據(jù)庫(kù)必須是FULL恢復(fù)模式，SIMPLE恢復(fù)模式的數(shù)據(jù)庫(kù)不支持事務(wù)日志的備份，當(dāng)然就無(wú)法實(shí)現(xiàn)時(shí)間點(diǎn)的還原。請(qǐng)使用下面的語(yǔ)句將數(shù)據(jù)庫(kù)修改為FULL恢復(fù)模式，比如針對(duì)AdventureWorks2008R2數(shù)據(jù)庫(kù)：
USE [master]
GO
ALTER DATABASE [AdventureWorks2008R2] SET RECOVERY FULL WITH NO_WAIT
GO
Transaction Log Backup工作方式
事務(wù)日志備份與數(shù)據(jù)完全備份工作方式截然不同，它不是數(shù)據(jù)庫(kù)的一個(gè)完整拷貝，而是至上一次日志備份到當(dāng)前時(shí)間內(nèi)所有提交的事務(wù)數(shù)據(jù)變更。用一張圖來(lái)解釋事務(wù)日志備份的工作方式：
00：01：事務(wù)#1，#2，#3開(kāi)始，未提交
00：02：事務(wù)#1，#2，#3成功提交；#4，#5，#6事務(wù)開(kāi)始，未提交；這時(shí)備份事務(wù)日志；事務(wù)日志備份文件中僅包含已提交的#1，#2，#3的事務(wù)（圖中的LSN 1-4，不包含#4）
00：04：由于在00：02做了事務(wù)日志備份，所以#1，#2，#3所占用的空間被回收；#4，#5，#6事務(wù)提交完成
00：05：事務(wù)#7已經(jīng)提交成功；#8，#9，#10開(kāi)始，但未提交；事務(wù)日志備份文件中包含#4，#5，#6，#7的事務(wù)（圖中的LSN4-8，不包含#8）。
從這張圖我們看到，每個(gè)事務(wù)日志備份文件中包含的是已經(jīng)完成的事務(wù)變更，兩次事務(wù)日志備份中存放的是完全不同的變更數(shù)據(jù)。而每一次事務(wù)日志備份成功以后，事務(wù)日志空間可以被成功回收，重復(fù)利用，達(dá)到了解決數(shù)據(jù)庫(kù)完全備份過(guò)程中事務(wù)日志一致不斷增長(zhǎng)的問(wèn)題。
T-SQL創(chuàng)建事務(wù)日志備份
使用T-SQL語(yǔ)句來(lái)創(chuàng)建事務(wù)日志的備份方法如下：
USE Master
GO
BACKUP LOG [AdventureWorks2008R2]
TO DISK = N'C：\temp\AdventureWorks2008R2_log_201711122201.trn' with compression，stats=1；
GO
BACKUP LOG [AdventureWorks2008R2]
TO DISK = N'C：\temp\AdventureWorks2008R2_log_201711122202.trn' with compression，stats=1；
GO
BACKUP LOG [AdventureWorks2008R2]
TO DISK = N'C：\temp\AdventureWorks2008R2_log_201711122203.trn' with compression，stats=1；
GO
SSMS IDE創(chuàng)建事務(wù)日志備份
使用SSMS IDE創(chuàng)建事務(wù)日志備份的方法：
右鍵點(diǎn)擊想要?jiǎng)?chuàng)建事務(wù)日志備份的數(shù)據(jù)庫(kù) => Tasks => Backup => 選擇Transaction Log Backup Type => 選擇Disk 做為備份文件存儲(chǔ) => 點(diǎn)擊Add 添加備份文件 => 選擇你需要存儲(chǔ)備份文件的目錄 => 輸入備份文件名，如下圖展示：
事務(wù)日志備份鏈
由于數(shù)據(jù)庫(kù)完全備份是時(shí)間點(diǎn)數(shù)據(jù)的完整拷貝，每個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)完整備份相互獨(dú)立，而多個(gè)事務(wù)日志備份是通過(guò)事務(wù)日志鏈條連接在一起，事務(wù)日志鏈起點(diǎn)于完全備份，SQL Server中的每一個(gè)事務(wù)日志備份文件都擁有自己的FirstLSN和LastLSN，F(xiàn)irstLSN用于指向前一個(gè)事務(wù)日志備份文件的LastLSN；而LastLSN指向下一個(gè)日志的FirstLSN，以此來(lái)建立這種鏈接關(guān)系。這種鏈接關(guān)系決定了事務(wù)日志備份文件還原的先后順序。當(dāng)然，如果其中任何一個(gè)事務(wù)日志備份文件丟失或者破壞，都會(huì)導(dǎo)致無(wú)法恢復(fù)整個(gè)事務(wù)日志鏈，僅可能恢復(fù)到你擁有的事務(wù)日志鏈條的最后一個(gè)。事務(wù)日志備份鏈條的關(guān)系如下圖所示：
我們使用前面“T-SQL創(chuàng)建事務(wù)日志備份”創(chuàng)建的事務(wù)日志鏈，使用RESTORE HEADERONLY方法來(lái)查看事務(wù)日志鏈的關(guān)系：
USE Master
GO
RESTORE HEADERONLY FROM DISK = N'C：\temp\AdventureWorks2008R2_log_201711122201.trn'；
RESTORE HEADERONLY FROM DISK = N'C：\temp\AdventureWorks2008R2_log_201711122202.trn'；
RESTORE HEADERONLY FROM DISK = N'C：\temp\AdventureWorks2008R2_log_201711122203.trn'；
查詢結(jié)果如下：
從這個(gè)結(jié)果展示來(lái)看，事務(wù)日志備份文件AdventureWorks2008R2_log_201711122201的LastLSN指向了的AdventureWorks2008R2_log_201711122202的FirstLSN，而AdventureWorks2008R2_log_201711122202的LastLSN又指向了AdventureWorks2008R2_log_201711122203的FirstLSN，以此來(lái)建立了事務(wù)日志備份鏈條關(guān)系。假如AdventureWorks2008R2_log_201711122202的事務(wù)日志備份文件丟失或者損壞的話，數(shù)據(jù)庫(kù)只能還原到AdventureWorks2008R2_log_201711122201所包含的所有事務(wù)行為。
這里有一個(gè)問(wèn)題是：為了防止數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)日志一直不斷的增長(zhǎng)，而我們又不想每次都對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)做完全備份，那么我們就必須對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)日志做周期性的日志備份，比如：5分鐘甚至更短，以此來(lái)降低數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險(xiǎn)，以此推算每天會(huì)產(chǎn)生24 * 12 = 288個(gè)事務(wù)日志備份，這樣勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致事務(wù)日志恢復(fù)鏈條過(guò)長(zhǎng)，拉長(zhǎng)恢復(fù)時(shí)間，增大了數(shù)據(jù)庫(kù)還原時(shí)間（RTO）。這個(gè)問(wèn)題如何解決就是我們下面章節(jié)要分享到的差異備份技術(shù)。
Differential Backup
事務(wù)日志備份會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫(kù)還原鏈條過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題，而差異備份就是來(lái)解決事務(wù)日志備份的這個(gè)問(wèn)題的。差異備份是備份至上一次數(shù)據(jù)庫(kù)全量備份以來(lái)的所有變更的數(shù)據(jù)頁(yè)，所以差異備份相對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)完全備份而言往往數(shù)據(jù)空間占用會(huì)小很多。因此，備份的效率更高，還原的速度更快，可以大大提升我們?yōu)碾y恢復(fù)的能力。
Differential Backup工作方式
我們還是從一張圖來(lái)了解數(shù)據(jù)庫(kù)差異備份的工作方式：
7 a.m.：數(shù)據(jù)包含#1
10 a.m.：數(shù)據(jù)庫(kù)完全備份，備份文件中包含#1
1 p.m.：數(shù)據(jù)包含#1，#2，#3，#4
2 p.m.：數(shù)據(jù)庫(kù)差異備份，備份文件中包含#2，#3，#4（上一次全備到目前的變更數(shù)據(jù)）
4 p.m.：數(shù)據(jù)包含#1，#2，...，#6
6 p.m.：數(shù)據(jù)庫(kù)差異備份，備份文件中包含#2，#3，#4，#5，#6
8 p.m.：數(shù)據(jù)包含#1，#2，...，#8
10 p.m.：數(shù)據(jù)庫(kù)完全備份，備份文件中包含#1，#2，...，#8
11 p.m.：產(chǎn)生新的數(shù)據(jù)#9，#10；數(shù)據(jù)包含#1，#2，...，#10
2 a.m.：數(shù)據(jù)庫(kù)差異備份，備份文件中包含#9，#10
從這個(gè)差異備份的工作方式圖，我們可以很清楚的看出差異備份的工作原理：它是備份繼上一次完全備份以來(lái)的所有數(shù)據(jù)變更，所以它大大減少了備份日之鏈條的長(zhǎng)度和縮小備份集的大小。
T-SQL創(chuàng)建差異備份
使用T-SQL語(yǔ)句創(chuàng)建差異備份的方法如下：
USE master
GO
BACKUP DATABASE [AdventureWorks2008R2]
TO DISK = 'C：\Temp\AdventureWorks2008R2_20171112_diff.bak' WITH DIFFERENTIAL
GO
SSMS創(chuàng)建差異備份
使用SSMS IDE創(chuàng)建差異備份的方法：
右鍵點(diǎn)擊想要?jiǎng)?chuàng)建事務(wù)日志備份的數(shù)據(jù)庫(kù) => Tasks => Backup => 選擇Differential Backup Type => 選擇Disk 做為備份文件存儲(chǔ) => 點(diǎn)擊Add 添加備份文件 => 選擇你需要存儲(chǔ)備份文件的目錄 => 輸入備份文件名，如下圖展示：
最后總結(jié)
本期月報(bào)分享了SQL Server三種常見(jiàn)的備份技術(shù)的工作方式和備份方法。數(shù)據(jù)庫(kù)完全備份是數(shù)據(jù)庫(kù)備份時(shí)間的一個(gè)完整拷貝；事務(wù)日志備份是上一次日志備份到當(dāng)前時(shí)間的事務(wù)日志變更，它解決了數(shù)據(jù)庫(kù)完全備份過(guò)程中事務(wù)日志一直增長(zhǎng)的問(wèn)題；差異備份上一次完全備份到當(dāng)前時(shí)間的數(shù)據(jù)變更，它解決了事務(wù)日志備份鏈過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題。
將SQL Server這三種備份方式的工作方式，優(yōu)缺點(diǎn)總結(jié)如下表格：
10.png
從這個(gè)表格，我們知道每種備份有其各自的優(yōu)缺點(diǎn)，那么我們?nèi)绾蝸?lái)制定我們的備份和還原策略以達(dá)到快速災(zāi)難恢復(fù)的能力呢？這個(gè)話題，我們將在下一期月報(bào)中進(jìn)行分享。
核心關(guān)注：拓步ERP系統(tǒng)平臺(tái)是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用，蘊(yùn)涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念，功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理，全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域，是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴(lài)品牌。
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本文標(biāo)題：MSSQL-最佳實(shí)踐-SQL Server三種常見(jiàn)備份
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