Fundebug是这样备份数据的

摘要： 数据还是要备份的，万一删库了呢？

本文代码仓库： fundebug-mongodb-backup

引言

今年 8 月，腾讯云竟然把客户前沿数据的数据弄没了，Fundebug在第一时间进行了一些简单的技术分析：

一方面，腾讯云对这件事负有不可推卸的责任，他们刚开始说是什么硬盘固件版本 bug(该声明已删)，后来承认是人为操作失误导致的。 另一方面，前沿数据没有备份业务数据，也是一种非常不专业的行为，导致业务无法恢复，必须完全重新开始。

因此，所有的开发者都应该从这个事件吸取教训，不要偷懒，严格备份业务数据，否则数据一旦出问题，损失将无法挽回。

Fundebug 数据备份方案

我们还分享了 Fundebug 的数据备份方案，供大家参考：

备份方案	时间粒度	细节
MongoDB 复制集	实时	搭建 3 个节点(1 个 Primary 和 2 个 Secondary)的 MongoDB 复制集，实时同步数据。
阿里云磁盘快照	每天	每天凌晨自动快照所有磁盘，包括系统盘和备份数据盘。
mongodump 导出核心数据	每天	每天凌晨将 MongoDB 核心数据导出到复制集之外的服务器磁盘(该磁盘会每天进行快照)。
阿里云对象存储	每天	每天凌晨将 mongodump 导出的数据使用 gpg 非对称加密之后，上传到阿里云深圳数据中心的对象存储，设置跨区域复制，自动同步到杭州数据中心，每份数据保留 1 个月。
本地硬盘备份	每周	每周六中午从阿里云对象存储下载加密的备份数据，存储到本地磁盘。

大概是因为我们没有公布备份方案的技术细节，我们受到了质疑：

要么多重备份是假的

对于这种指责，我的原则是必须怼回去。那么，这篇博客我来详细介绍一下我们数据备份方案吧~所有源代码都在 GitHub 仓库Fundebug/fundebug-mongodb-backup，欢迎 star。

MongoDB 复制集

生产环境使用单节点的 MongoDB 数据库，除非访问量非常低或者不在乎服务可用性，否则基本上是不可能的，这辈子都不可能。单节点 MongoDB 存在单点故障(single point of failure)，一旦挂了，整个应用就挂了。更糟糕的是，如果数据损坏，恢复将非常麻烦。

MongoDB 有多种可能性会挂掉，最常见的就是高峰期内存使用量飙升，导致 Linux 的 Out of Memory (OOM) killer 将 mongod 进程杀死，这种情况Fundebug遇见过不少次，那我们是如何安全渡过的呢？答案是复制集(replica set)。

复制集由多个 MongoDB 节点构成，它们的数据是实时同步的，因此数据几乎完全相同。当某个节点挂掉时，应用可以自动切换到其他节点，这样保证了服务的可用性。

Fundebug 的 MongoDB 都运行在 Docker 容器中，其 Docker Compose 配置文件如下：

代码语言：javascript复制

version: "2.2"

services:
    mongo:
        image: mongo:3.2
        network_mode: "host"
        restart: always
        cpus: 7
        mem_limit: 30g
        command: --replSet rs0  --oplogSize 25600
        volumes:
            - /mongodb/data:/data/db
        logging:
            driver: "json-file"
            options:
                max-size: "5g"

oplog

复制集一个非常重要的参数是oplog的大小，使用–oplogSize选项可以指定。我们设定的值是 25600MB，即 25GB。oplog(operation log)是复制集节点同步数据的关键，Primary 节点将数据库写操作记录到 oplog 中，Secondary 节点从 Primary 节点处复制 oplog 并应用到本地数据库中。因此，oplog 大小决定了 Primary 和 Secondary 节点可以接受的数据最大”时间差”。使用rs.printReplicationInfo()可以查看 oplog 信息：

代码语言：javascript复制

rs.printReplicationInfo()
configured oplog size:   25600MB
log length start to end: 11409secs (3.17hrs)
oplog first event time:  Sat Sep 22 2018 12:02:04 GMT 0800 (CST)
oplog last event time:   Sat Sep 22 2018 15:12:13 GMT 0800 (CST)
now:                     Sat Sep 22 2018 15:12:13 GMT 0800 (CST)

可知 oplog 中记录了最近 3.17 小时的数据库写操作，假设复制集中某个节点由于宕机有 4 个小时没有同步数据，则重启该节点也无法与其他节点同步了！这时会出现“too stale to catch up – entering maintenance mode”的错误，只能手动同步数据。

因此，我们建议 oplog 的值应该尽量设大一些，否则以后修改 oplog的步骤挺麻烦的。事实上，25GB 的 oplog 大小对于Fundebug的 MongoDB 复制集来说已经不够了，我们需要修改。

Fundebug 的 MongoDB 复制集由 1 个 Primary 节点和 2 个 Secondary 节点构成，为保证我们服务可用性发挥了非常关键的作用！我之后所介绍的备份方案都是冗余措施，我们从来没有真正使用过那些备份数据，而复制集“拯救”了我们不少次，强烈建议大家都配置一下。

关于 MongoDB 复制集的更多技术细节，以后我再单独详述，欢迎关注。

阿里云磁盘快照

快照能够保留某一时间点的磁盘数据状态，因此可以作为一种数据备份方式。很简单，配置一下自动快照策略就好了：

我备份了系统盘，万一数据丢失比如被删库，至少还能回滚磁盘。每周快照 1 次，保存 7 天。因为服务全部运行在 Docker 里面，服务器本身基本上没有什么配置，备份的需求不大，实际上我们也从来没有回滚过磁盘。

另外，我没有对 MongoDB 数据盘直接进行快照，因为发现快照后的数据无法恢复(这一点有待进一步确认)。

我只是将 mongodump 导出的核心数据所在磁盘进行了快照。每天快照 1 次，保存两天。这样做可以确保核心数据的安全性。

mongodump 导出核心数据

使用mongodump命令，可以全量导出 MongoDB 数据。对应的，之后可以使用mongorestore命令将备份数据导入 MongoDB。

导出数据的脚本dump-data.sh如下：

代码语言：javascript复制

#!/bin/sh

# 删除前一天导出的数据
rm -rf /data/mongodb_backup

DIR=`date  %Y%m%d%H%M`
OUT=/data/mongodb_backup/$DIR
mkdir -p $DEST

# 全量导出MongoDB数据(排除部分集合)
mongodump --host "rs0/192.168.59.11:27017,192.168.59.12:27017,192.168.59.13:27017" 
          --db fundebug-production 
          --excludeCollection events 
          --out $OUT

使用–excludeCollection选项，可以排除部分不需要备份的集合。例如，Fundebug累计处理了6 亿 的错误事件，存在 event 集合中，因为我们已经聚合过了，所以没有必要备份，而且数据量太大，备份也不现实。

使用 crontab 脚本定期执行dump-data.sh脚本：

代码语言：javascript复制

# 每天凌晨4点导出数据
0 4 * * * /root/fundebug-mongodb-backup/dump-data.sh

阿里云对象存储

使用 mongodump 导出的数据保存在测试服务器的数据磁盘上，从地域层面上来说都在同一个地方，即阿里云深圳数据中心。如果要做到异地备份，可以借助阿里云的对象存储服务的跨区域复制功能，将备份数据自动同步到阿里云杭州数据中心。

在上传备份数据之前，使用 gpg 命令进行非对称加密，可以保证数据安全性。加密导出数据的脚本encrypt-data.sh脚本如下：

代码语言：javascript复制

#!/bin/bash

DIR=`find /data/mongodb_backup/ -maxdepth 1 -type d ! -path /data/mongodb_backup/`
source=$DIR/fundebug-production
cd $source

# 将导出数据加密
for file in * ; do
    gpg --batch --yes -v -e -r fundebug --output $source/$file.gpg --always-trust $file
done ;

除了加密，gpg 还有一定的压缩效果，这样可以减少备份数据量，一举两得。关于 gpg 命令的细节，可以查看参考博客。

使用阿里云提供的 Node.js 客户端ali-oss，可以将加密之后的.gpg 文件上传到阿里云的对象存储服务中。使用multipartUpload方法即可，upload.js部分代码如下：

代码语言：javascript复制

// 上传单个文件
async function uploadFile(fileName, filePath) {
    try {
        const result = await store.multipartUpload(fileName, filePath, {
            parallel: 4,
            partSize: 1024 * 1024,
            progress: function(p) {
                logger.info("Progress: "   p);
            }
        });
        if (result.res.statusCode === 200) {
            logger.info(`upload file success! ${fileName}`);
        } else {
            const message = `upload file fail! ${fileName}`;
            logger.error(message);
            logger.error(result);
            fundebug.notifyError(new Error(message), {
                metaData: {
                    message: message,
                    result: result
                }
            });
        }
    } catch (error) {
        const message = `upload file fail! ${fileName}`;
        logger.error(message);
        logger.error(error);
        fundebug.notifyError(error, {
            metaData: {
                message: message,
                error: error
            }
        });
    }
}

代码运行在 Docker 容器中，使用 curl 命令访问 HTTP 接口/upload 即可触发执行上传操作，使用 crontab 定期执行：

代码语言：javascript复制

# 每天凌晨4点备份数据
0 4 * * * /root/mongodb-backup/dump-data.sh && /root/mongodb-backup/encrypt-data.sh && docker restart mongodb-backup && sleep 1m && curl http://127.0.0.1:9160/upload

备份数据通过数据卷(volume)映射到容器中，每天需要重启容器，才能访问每天导出的新数据。

在阿里云上为备份数据的存储空间配置跨区域复制，即可实现自动异地备份，非常方便。其他对象存储云服务应该也支持这种功能吧。

本地磁盘备份

前文提到的备份方式，其实都是在阿里云内部 COPY 数据。那么问题来了，阿里云挂了怎么办？这种事情当然基本上不可能发生，毕竟我们有多处备份，甚至实现了异地备份。

既然备份数据都上传到阿里云对象存储了，下载到本地也不是什么难事。使用ali-oss的list和get方法即可实现，download.js部分代码如下:

代码语言：javascript复制

// 获取当天上传到阿里OSS的文件列表
async function listFilesToDownload(day) {
    const result = await store.list({ prefix: day });
    return result.objects;
}

// 将阿里云OSS中的文件下载到本地
async function downloadFile(fileName, path) {
    try {
        const file = fileName.split("/")[1];
        const filepath = `${path}/${file}`;
        await store.get(fileName, filepath);
    } catch (error) {
        const message = `download file fail! ${fileName}`;
        logger.error(message);
        logger.error(error);
        fundebug.notifyError(error, {
            metaData: {
                error: error,
                message: message
            }
        });
    }
}

代码运行在 Docker 容器中，部署在本地机器，使用 curl 命令访问 HTTP 接口/download 即可触发执行下载操作，使用 crontab 定期执行：

代码语言：javascript复制

# 每周六中午从阿里云下载备份数据
0 12 * * 6 curl http://127.0.0.1:9160/download

结论

本文提到的所有的数据备份方式完全自动化执行，没有什么技术难度，成本也不高，可以极大提高数据安全性。

参考

• MongoDB 被 Linux OOM Kill
• 理解和配置 Linux 下的 OOM Killer
• MongoDB 文档 - Replication
• 阿里云 MongoDB 备份恢复功能说明和原理介绍
• MongoDB 文档 - mongodump
• GPG Encryption Guide - Part 1
• GPG Encryption Guide - Part 2 (Asymmetric Encryption)

版权声明

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https://blog.fundebug.com/2018/09/27/how-does-fundebug-backup-data/

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