SQL Server 數(shù)據(jù)庫的備份詳細(xì)介紹及注意事項(xiàng)

SQL Server 備份

前言

為什么要備份？理由很簡單——為了還原/恢復(fù)。當(dāng)然，如果不備份，還可以通過磁盤恢復(fù)來找回丟失的文件，不過SQL Server很生氣，后果很嚴(yán)重。到時(shí)候你就知道為什么先叫你備份一次再開始看文章了。∩__∩。本系列將介紹SQL Server所有可用的備份還原功能，并盡可能用實(shí)例說話。

什么是備份？SQL Server基于Windows，以文件形式存放資料，所以備份就是Windows上SQL Server相關(guān)文件的一個(gè)某個(gè)時(shí)間點(diǎn)的副本。根據(jù)備份類型的不同，副本的種類和內(nèi)容也有不同。

備份類型有哪些？SQL Server 目前版本中，可用的備份類型有：完整數(shù)據(jù)庫備份、差異數(shù)據(jù)庫備份、事務(wù)日志備份（后稱日志備份）、文件和文件組備份、部分備份，根據(jù)SQL Server版本不同，有些備份類型不支持，另外根據(jù)恢復(fù)模式的不同，某些備份類型也不支持。

什么是恢復(fù)模式？

很多人只把關(guān)注點(diǎn)放在備份上面，而沒有在意恢復(fù)模式，其實(shí)所有的備份都應(yīng)該從恢復(fù)模式作為切入點(diǎn)。恢復(fù)模式實(shí)際上是一個(gè)控制備份還原的行為的數(shù)據(jù)庫級別選項(xiàng)。SQL Server 在當(dāng)前所有發(fā)布版本中只有三種恢復(fù)模式：簡單恢復(fù)模式（后面簡稱簡單模式），大容量日志恢復(fù)模式（后面簡稱大容量模式），完整恢復(fù)模式（后稱完整模式）。

本文從恢復(fù)模式開始，提醒一下，絕大部分的專業(yè)屬于都會(huì)陸續(xù)解釋，如果讀者有不明白，可以繼續(xù)往下看或者上網(wǎng)搜索：

1.簡單模式，Simple recovery model：某些操作可以被最小日志化。這種模式下，不支持日志備份、時(shí)間點(diǎn)恢復(fù)和頁恢復(fù)。且文件恢復(fù)功能僅限于次要數(shù)據(jù)文件中的只讀文件。

2.大容量日志模式，Bulk-logged recovery model：和完整模式類似，有時(shí)候可以理解為完整模式于簡單模式的過渡模式。這種模式對某些大容量操作進(jìn)行最小日志化，支持完整備份中的備份還原策略，但是由于某些操作被最小日志化，所以不能保證時(shí)間點(diǎn)恢復(fù)。

3.完整模式，F(xiàn)ull recovery model： 在這個(gè)模式下，所以操作都被完整記錄下來，并且支持所有類型的備份還原策略。

默認(rèn)情況下，新庫會(huì)繼承Model庫的配置，包括恢復(fù)模式，也就是FULL模式。可以在創(chuàng)建或日常使用過程中修改，并且不需要重啟服務(wù)?；謴?fù)模式最重要的區(qū)別在于對待日志的行為。

簡單模式：

是三種模式中最容易管理的，可以進(jìn)行完整，差異和文件備份，但是不能做日志備份。在這種模式下，每當(dāng)Checkpoint 進(jìn)程發(fā)生時(shí)，會(huì)自動(dòng)把日志文件中不活動(dòng)的日志（在日志備份一文介紹）寫入數(shù)據(jù)文件，寫入后，對應(yīng)的日志文件中的空間就可供新事務(wù)使用，注意這種空間重用或者截?cái)嗖⒉蛔詣?dòng)減少日志文件的物理大小，如果需要減少空間，需要使用DBCC SHRINKFILE/DATABASE等命令實(shí)現(xiàn)。讓日志空間重用的過程叫做截?cái)?。在簡單模式下這個(gè)過程稱為自動(dòng)截?cái)?auto-truncate)。在這種模式下，日志通常不需要管理，但是對于單個(gè)的大事務(wù)，日志文件可能會(huì)增長得很快，這種情況下最好把批處理降為小的批。簡單模式最主要的限制是不能進(jìn)行日志備份，也就是說無法進(jìn)行時(shí)間點(diǎn)還原。在一些測試，開發(fā)或者SLA要求不嚴(yán)格的環(huán)境下，可以使用這種模式。

完整模式：

這種模式下，所有數(shù)據(jù)庫操作都被完整地記錄在日志中，2008出現(xiàn)某些操作在這種模式下也還是最小化日志。并且不是自動(dòng)截?cái)?。它支持任何備份還原策略，特別是時(shí)間點(diǎn)還原，在日志還原一章介紹。即使發(fā)生Checkpoint ，不活動(dòng)的事務(wù)也不會(huì)截?cái)嗟綌?shù)據(jù)文件中。唯一能控制日志文件的只有日志備份，所以這種模式下日志備份極其重要，一方面提供時(shí)間點(diǎn)還原，另外一方面控制日志文件大小。

日志文件會(huì)完整保存自上一次日志備份后的事務(wù)。使用copy_only或者no_truncate選項(xiàng)均不會(huì)截?cái)嗳罩尽?/p>

大容量日志：

這種模式是最少用到的，某些操作會(huì)被最小日志化，包含：

• 使用bcp進(jìn)行導(dǎo)入
• bulk
• insertinsert
• select *from openrowset(bulk )
• select into
• 使用writetext/updatetext插入或附加數(shù)據(jù)
• 重建索引

在這種模式下，會(huì)用bitmap image記錄發(fā)生最小日志化的區(qū)。如果數(shù)據(jù)庫故障導(dǎo)致數(shù)據(jù)文件不了用，并且日志尾部包含最小化日志，不能做日志尾部備份，因?yàn)檫@個(gè)操作需要訪問數(shù)據(jù)文件中數(shù)據(jù)修改后的區(qū)。這種模式適用于大容量操作，但是如果事務(wù)包含最小化日志，則不能進(jìn)行時(shí)間點(diǎn)還原，只能還原到之前。

恢復(fù)模式擴(kuò)展說明：

如上所說，恢復(fù)模式是數(shù)據(jù)庫級別的配置項(xiàng)，在創(chuàng)建過程中及后續(xù)使用中均可修改，但是由于種種原因，盡量在規(guī)劃階段就做好配置，并且在創(chuàng)建過程中明確指定。

這個(gè)選項(xiàng)主要用于決定數(shù)據(jù)庫是否可以（或者需要）做日志備份？什么事務(wù)需要被記錄？還有是否可以做其他類型的備份還原操作等。

簡單模式：

某些操作能被最小化日志，這里要說明一下，很多人以為簡單模式下“不記錄日志”，其實(shí)這是很嚴(yán)重的誤解，會(huì)導(dǎo)致后續(xù)使用的很多問題，無論任何恢復(fù)模式，都會(huì)記錄日志，只是記錄的形式和內(nèi)容不同。在簡單模式下，日志備份選項(xiàng)被禁用，帶來的影響是不支持時(shí)間點(diǎn)還原、頁還原，而文件還原功能僅限于READONLY文件組中的次要數(shù)據(jù)文件。

簡單模式是最容易管理的恢復(fù)模式，在這種模式下，可以進(jìn)行完整數(shù)據(jù)庫備份、差異數(shù)據(jù)庫備份和文件備份，但是不能進(jìn)行日志備份。在日志備份一文會(huì)詳細(xì)介紹，但是在這里要提一下，關(guān)于日志空間重用的問題，不管任何恢復(fù)模式，都會(huì)有一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)程在后臺運(yùn)行——CHECKPOINT，每當(dāng)這個(gè)進(jìn)程啟動(dòng)時(shí)，會(huì)把數(shù)據(jù)庫的日志文件（通常就是LDF文件）中，非活動(dòng)的事務(wù)寫入數(shù)據(jù)文件，然后把這部分的空間標(biāo)識為“可重用”，這個(gè)步驟稱為日志截?cái)啵诤唵文Ｊ较路Q為自動(dòng)截?cái)啵╝uto-truncate），記住可重用不代表空間被清空，唯一可以清空LDF文件物理大小的操作是收縮數(shù)據(jù)庫/文件操作。簡單模式會(huì)自動(dòng)執(zhí)行這個(gè)截?cái)嗖僮?，截?cái)嗪螅罩究臻g可被新事物重新使用，從宏觀變現(xiàn)來說，就是LDF文件的物理大小不增加，或者增加緩慢，其實(shí)當(dāng)使用簡單模式，并且LDF合適的情況下，如果LDF物理大小還在增長，可能就需要引起注意。

由于日志的自動(dòng)截?cái)啵瑢?dǎo)致簡單模式下無法進(jìn)行時(shí)間點(diǎn)恢復(fù)，也無法進(jìn)行日志備份。但是對于對數(shù)據(jù)要求不高的系統(tǒng)，或者SLA（在還原基礎(chǔ)一文中介紹）沒有什么特殊要求的環(huán)境，可以使用這種模式，可以最大限度減少對日志的管理。但是不是意味著使用了這種模式，就不用管理日志了，對于一些大規(guī)模、長時(shí)間運(yùn)行的批處理，會(huì)引起大量的活動(dòng)事務(wù)，此時(shí)LDF文件依舊會(huì)迅速增長，引起一些潛在的問題。對此，盡可能把批處理拆分為多個(gè)、短事務(wù)。

簡單來說，這種模式的優(yōu)缺點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：

易于管理，大部分情況下不需要

缺點(diǎn)：

• 不能進(jìn)行事務(wù)日志備份，無法時(shí)間點(diǎn)還原
• 數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險(xiǎn)增大

選擇依據(jù)：根據(jù)業(yè)務(wù)需要選擇，對于非常重要的數(shù)據(jù)庫，無論當(dāng)前數(shù)據(jù)庫大小，都不要使用這種模式，詳細(xì)內(nèi)容參考還原基礎(chǔ)中SLA的內(nèi)容。

完整模式：

完整模式很多概念都是相對于簡單模式來說的，這種模式下，所有操作被完整地記錄在事務(wù)日志文件中，并且不會(huì)發(fā)生自動(dòng)截?cái)啵ǔ藬?shù)據(jù)庫完全沒做過最少一次完整備份），事務(wù)日志只有在事務(wù)日志備份發(fā)生時(shí)，才會(huì)截?cái)嗟綌?shù)據(jù)文件，并且使對應(yīng)部分可用。這種模式能夠執(zhí)行所有類型的備份還原選項(xiàng)，特別是可以進(jìn)行時(shí)間點(diǎn)恢復(fù)，保證數(shù)據(jù)接近0丟失。這是幾乎所有正式環(huán)境（也稱生產(chǎn)環(huán)境）使用的恢復(fù)模式。

優(yōu)點(diǎn)：

• 能夠完整記錄數(shù)據(jù)庫操作
• 進(jìn)行時(shí)間點(diǎn)恢復(fù)，保證數(shù)據(jù)盡可能0丟失

缺點(diǎn)：

• 需要嚴(yán)格管理事務(wù)日志文件
• 數(shù)據(jù)庫規(guī)模可能會(huì)變得難以控制

大容量日志模式：

這是用的最少的恢復(fù)模式，讀者不要給名字忽悠了，見過很多人在進(jìn)行大容量操作時(shí)切換到這種模式，然后操作完再切換回來，這種操作其實(shí)比較危險(xiǎn)。不建議使用。另外，它支持日志備份，能進(jìn)行一定程度的時(shí)間點(diǎn)恢復(fù)。除了前面提到的可最小化日志的操作，其日常使用和管理與完整模式無疑。可以理解為是完整模式和簡單模式的過渡。

缺點(diǎn)：

如果數(shù)據(jù)文件突然變得不可用，并且日志尾部包含了大容量日志模式下進(jìn)行的最小化日志操作，那么不可能進(jìn)行日志尾部備份，因?yàn)檫@種備份要求訪問數(shù)據(jù)修改所發(fā)生的區(qū)，而這個(gè)區(qū)在最小化日志操作中僅記錄“發(fā)生了操作”，而沒有完整地記錄操作內(nèi)容。導(dǎo)致無法進(jìn)行時(shí)間點(diǎn)還原，存在一定的數(shù)據(jù)丟失風(fēng)險(xiǎn)。做好事務(wù)管理的話，其實(shí)這種模式基本上沒什么存在的價(jià)值。

備份成份：

現(xiàn)在來說說一個(gè)備份會(huì)包含什么內(nèi)容，很多人以為，特別是完整數(shù)據(jù)庫備份，就是把所有東西都備份，其實(shí)他們被名字迷惑了。在介紹備份成份前，先介紹SQL Server的數(shù)據(jù)庫成份，SQL Server數(shù)據(jù)庫是一系列基于Windows的文件，最簡單的模式包含一個(gè)數(shù)據(jù)文件（默認(rèn)后綴名為MDF）和一個(gè)日志文件（默認(rèn)后綴名為LDF），后綴名能改，但是沒有任何理由去改。后果很嚴(yán)重…。這兩個(gè)文件在創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫時(shí)就自動(dòng)創(chuàng)建，在后續(xù)運(yùn)行當(dāng)中，可能會(huì)創(chuàng)建多個(gè)數(shù)據(jù)文件（默認(rèn)后綴名為ndf），多個(gè)日志文件（大部分情況下沒必要，在日志備份一文介紹），還有一些文件組，每個(gè)文件組包含若干個(gè)文件。

數(shù)據(jù)文件：

數(shù)據(jù)文件是用于存儲系統(tǒng)及用戶數(shù)據(jù)及對象，簡單來說，就是數(shù)據(jù)、表、視圖、存儲過程、觸發(fā)器等等。除此之外，還包含權(quán)限信息。每個(gè)數(shù)據(jù)庫最少要有一個(gè)數(shù)據(jù)文件，默認(rèn)為主數(shù)據(jù)文件，primary data file，默認(rèn)后綴名為.MDF。存儲在主文件組（primary Filegroup中），如果需要新加文件，這些文件就是次要數(shù)據(jù)文件（雖然名字為次要，但是一點(diǎn)都不次要…），默認(rèn)后綴名為.NDF。

主數(shù)據(jù)文件包含：所有系統(tǒng)對象和數(shù)據(jù)、默認(rèn)情況下所有用戶自定義的對象和數(shù)據(jù)。還有其他次要數(shù)據(jù)文件的地址。

文件組：

文件組是文件的一個(gè)邏輯集合，它可以包含一個(gè)或者多個(gè)數(shù)據(jù)文件，默認(rèn)創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫時(shí)就會(huì)創(chuàng)建一個(gè)primary 文件組，存放primary數(shù)據(jù)文件。這個(gè)同時(shí)是default文件組，所有數(shù)據(jù)都會(huì)存放到這里，除非額外指定，default文件組可以改，前提是有兩個(gè)或以上的文件組，這樣可以把數(shù)據(jù)強(qiáng)制寫到別的文件組中，有時(shí)候通過這種方式可以緩解磁盤的壓力。另外primary文件組還存了其他所有文件組的路徑。

對于多個(gè)文件組的數(shù)據(jù)庫，可以進(jìn)行文件組備份，這種方式對于超大型數(shù)據(jù)庫（VLDB）非常有效，因?yàn)閾?jù)我工作經(jīng)驗(yàn)，即使一個(gè)150G的庫做一個(gè)完整備份，也往往要進(jìn)行20分鐘左右，如果是150T的庫，恐怕幾個(gè)小時(shí)都搞不定，這時(shí)候，文件組備份就起到很重要的作用，把文件組控制在一定的大小，然后每次備份只對單獨(dú)文件組進(jìn)行，這樣可以把一個(gè)連續(xù)的備份操作拆分為很多小操作。另外，文件組可以設(shè)為只讀（read-only），這樣可以在純讀操作中，減少鎖和等待的產(chǎn)生，對性能方面有一定程度上的幫助。對于文件組配置放在其他章節(jié)，這里不累贅。

需要提醒的是，文件組帶來性能方面的改進(jìn)同時(shí)，也帶來了管理方面復(fù)雜度的提升。所以需要慎重考慮。

事務(wù)日志：

這部分也有單獨(dú)的介紹，這里只做簡介，所有SQLServer數(shù)據(jù)庫、所有恢復(fù)模式下，都有最少一個(gè)事務(wù)日志文件。雖然后面有專門的文章介紹，但是這里要不厭其煩地提醒，別因?yàn)槿魏文Ｊ?、或者LDF文件太大就刪除LDF讓SQLServer，最嚴(yán)重的情況是會(huì)導(dǎo)致你的數(shù)據(jù)庫無法使用。

備份類型：

目前微軟已發(fā)布的SQLServer版本中，支持以下類型的備份：完整數(shù)據(jù)庫備份、差異數(shù)據(jù)庫備份、事務(wù)日志備份（后稱日志備份）、文件和文件組備份、部分備份，但是如前面所說，根據(jù)SQL Server版本不同，有些備份類型不支持，另外根據(jù)恢復(fù)模式的不同，某些備份類型也不支持。數(shù)據(jù)文件、文件組及日志文件組成了SQL Server數(shù)據(jù)庫，并且成為了各種備份類型的對象。下面簡介一下各種備份類型：

數(shù)據(jù)庫備份：把主數(shù)據(jù)文件和次要數(shù)據(jù)文件（如果有）上面的數(shù)據(jù)和對象存入備份文件中，這類細(xì)分為：

• 完整數(shù)據(jù)庫備份：備份特定數(shù)據(jù)庫的所有文件的所有數(shù)據(jù)和對象，還有足以用于在故障時(shí)恢復(fù)數(shù)據(jù)庫到一致性狀態(tài)的日志部分。
• 差異數(shù)據(jù)庫備份：備份特定數(shù)據(jù)庫上自最近一次完整數(shù)據(jù)庫備份之后發(fā)生修改的所有數(shù)據(jù)文件的數(shù)據(jù)和對象。事務(wù)日志備份：把特定數(shù)據(jù)庫自上一次日志備份后寫入LDF文件的日志記錄寫入備份文件。

文件備份：把數(shù)據(jù)文件或者文件組中的數(shù)據(jù)及對象寫入備份文件，可以細(xì)分為：

• 完整文件備份：備份在特定數(shù)據(jù)文件或文件組上的所有數(shù)據(jù)和對象。
• 差異文件備份：備份從上一次完整文件備份后特定數(shù)據(jù)文件或文件組中修改的數(shù)據(jù)和對象。
• 部分備份（完整部分備份）：備份數(shù)據(jù)庫中除只讀文件/文件組外（除非特殊指定）的所有可寫部分。
• 差異部分備份：備份自上一次完整部分備份后發(fā)生變更的數(shù)據(jù)和對象。

再次說明，這些備份類型不是總是可用的，有些先決條件，特別是恢復(fù)模式，本系列將逐步演示這些操作。

備份需要考慮的因素：

備份時(shí)需要考慮以下幾個(gè)因素，不能認(rèn)為備份是簡單操作，作為任何數(shù)據(jù)庫管理（包括專業(yè)DBA或者兼職管理人員），備份都是第一要?jiǎng)?wù)，所以要認(rèn)真對待：

• SLA
• 備份存放位置
• 備份周期及備份類型組合
• 備份文件存放周期
• 執(zhí)行備份的工具
• 對性能的影響

這些部分將在后續(xù)陸續(xù)介紹。

What's the next?

1、準(zhǔn)備環(huán)境，本系列主要使用Windows Server 2012 R2+SQL Server 2008 R2企業(yè)版+AdventureWorks 2008 R2數(shù)據(jù)庫及為了演示而額外創(chuàng)建的一些數(shù)據(jù)庫。

2、下文將演示完整數(shù)據(jù)庫備份，需要注意，是完整數(shù)據(jù)庫備份，而不是完整備份，雖然大部分情況下這是等價(jià)的，但是完整備份實(shí)際上包含完整文件備份，為了減少誤解，這里需要說明是數(shù)據(jù)庫備份。

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