作者：延瑛，阿裡雲資料庫進階技術專家
1、有“備”方可無患
今年黑天鵝事件接踵而至，世界範圍史無前例的新冠疫情，原油和諸多因素引發美股8天3次熔斷，蝗蟲，澳洲火災等等，誰也不知道今年還會有什麼發生。
網際網路行業今年也經曆了幾次黑天鵝事件：
有些人可能心存僥幸，惡性事件沒有發生在自己身上。然而《随機漫步的傻瓜》提出了一個觀點：你的成功不見得是因為比其他人高明，而很可能是運氣的結果。随機現象比比皆是，大起大落隻是發生在須臾之間。
最大的風險，不是你想到的風險，而是你做夢也想不到的巨大風險。曆史表明，最大風險往往是“黑天鵝”事件。
很多網際網路企業對資料庫的資料安全意識不強，還沒有充分意識到資料是企業的核心資産。企業資料庫的資料是企業日常營運的心血。既有可能因為程式日常疊代帶來的bug，導緻資料庫資料寫髒，也有可能因為員工出現異常情緒，頂着極大法律風險删庫跑路。不論是意外影響還是有意破壞，都有可能導緻這份核心資産不可用，日常工作功虧一篑。
資料庫備份是保護這份核心資料資産的有效保護手段。制定嚴謹的備份計劃，可以讓你優雅的掌控随機現象，不需要靠一兩個英雄人物力挽狂瀾。
微盟和某雲廠商花了整整7天才搶救恢複了所有資料，力挽狂瀾值得稱贊，但是更需要深思，畢竟力挽狂瀾仍然有可能結果不如人意。
備份安全措施應做到日正常劃中，成為重要而不緊急的事情，根據企業定義的目标和節奏逐漸完成。
2、有效的資料庫備份政策
備份恢複的方案很多，下面是SHARE提出來的7層恢複能力，能力越強，價值越高，成本也越高。備份恢複有很強的專業性，尤其是在資料庫領域，資料的一緻性，任意時間點恢複，表級别甚至行級别的恢複，恢複的操作流程等都是難點。不同的平台上不同的資料庫的備份方案也不盡相同。
[SHARE 7層恢複能力](
https://en.wikipedia.org/wiki/Business_continuity_planning#cite_note-33)
備份政策通常遵循321原則（也叫3R原則）：
1、Redundancy：同一資料至少保留三份，包括原資料；
2、Replication：儲存到二種以上存儲媒體上，比如CD光牒、硬碟、雲存儲；
3、Remote：至少有一份異地備份，本地災難後還可恢複。
資料庫備份是較為專業的備份領域，需要關注備份的可恢複性，一緻性，RPO，RTO等等。
資料庫跟普通檔案不同，由于資料庫有緩存，事務，日志的機制，直接備份資料庫所有的磁盤檔案，恢複時可能根本打不開資料庫。
RPO跟備份政策有關系，最近一次的備份排程周期影響了最近可用的恢複點，同時資料庫日志的備份可以幫助實作任意時間點的恢複。
RTO跟備份方式和恢複政策有關，業界最強可以做到任意大庫（甚至是分布式資料庫）秒級恢複，在本文後面會介紹到秒級恢複。
3、資料庫備份的分類
通常備份廠商提供的資料庫備份都是實體備份，實際上，根據備份資料的擷取方式，資料庫備份可以分為邏輯備份和實體備份。
- 實體備份：将資料庫的資料檔案和日志檔案備份出來，需要借助資料庫的備份恢複接口、作業系統的增量資料擷取方法以及一緻性保障方法進行備份，難點在于如何無入侵擷取全量和增量資料。如果把資料庫以檔案的方式備份出來，那麼這個資料庫大機率是拉不起來的。一些商業資料庫如Oracle等備份恢複内容和流程較為複雜，需要豐富的資料庫運維經驗。
- 邏輯備份：将資料庫的全量和實時增量資料轉化成一種中間格式，恢複到不同版本和不同的資料庫中。難點在于如何無鎖地擷取一緻性全量資料，以及如何解析出實時增量資料。全量備份可以借助資料庫的dumper／loader實作，但通常這些dumper需要對資料庫上鎖以獲得一緻性備份點。實時增量資料通常是借助日志解析實作的，其他方法如物化視圖、trigger等都對業務有一定影響，開源資料庫可以通過一些開源工具解析出實時增量資料，但是穩定的工具并不多，而商業化資料庫的日志解析也都不開放。
根據資料庫的資料和檔案特性，又可将資料庫備份分為資料備份和日志備份：
🔸 資料備份：全量、增量和差異備份
- 1、全量備份：所有資料的備份。
- 2、增量備份：最近一次全量或者增量備份之後的新增資料備份。恢複時，需要回放最近一次全量備份以及這次全量之後的所有增量。增量備份減少了使用者備份的資料量，避免頻繁的全量備份帶來的開銷。
有“備”無患，網際網路“黑天鵝”事件殺手锏來了！ - 3、差異備份：最近一次全量之後的新增資料，跟增量備份不同的是，不論最近一次全量之後有多少次差異備份，新增資料都是從最近一次全量之後的變化資料，是以多次差異備份之間是逐漸疊加的過程。恢複時，需要回放最近一次全量備份以及最近一次差異備份。
🔸 日志備份：借助日志備份可以實作任意時間點的一緻性備份。
例如，SQL Server的實體備份可以提供全量、差異、日志備份能力：
如果具備增量合并和曆史資料打快照的能力，則可實作一次全量永久增量，每一個增量備份點都能提供全量資料，以更小的備份代價實作更快的恢複速度。盡管如此，為了保障備份恢複正确性，通常還是會周期性做全量，隻是會減少全量周期的頻率。
在備份政策的選擇中，實體備份相對邏輯備份在恢複的速度上更快，邏輯備份相對實體備份在恢複的版本和用途上更靈活，兩種備份手段最終都可以實作行級别恢複；通過全、增、差、日志組合的備份計劃，一方面考慮備份的成本，一方面考慮恢複的速度，不管是備份的原始全量還是合并出來的全量，全量周期都是恢複的關鍵因素之一。
4、阿裡雲資料庫備份DBS 不同場景多種方案
備份恢複的産品在過去較長時間都是幾個頭部的大廠壟斷，Data Domain，Veritas等，支援資料庫、檔案、VM等資料源的全增量備份，借助自己的存儲和重删技術保留在本地或分布式檔案系統中，并支援長期歸檔到錄音帶庫和藍CD光牒等歸檔媒介裡。
過去幾年，虛拟化技術帶來了新的備份恢複形态，湧現了一些rubrik和cohesity等創新的廠商。不管是傳統還是新型備份廠商，都會借助雲廠商的對象存儲等低價存儲方案來替代錄音帶庫和CD光牒塔成為歸檔和異地備份的存儲媒介。長期來說，雲廠商由于同時具備資料庫和VM的生産資料，雲廠商的備份恢複的生态将會更加豐富。
DBS是阿裡雲出品的一款資料庫備份産品：
- 完善和安全的自動備份機制：全量、增量和日志備份，邏輯備份和實體備份，傳輸和存儲加密，資料CRC校驗；
- 高性能恢複機制：秒級恢複，雲容災，一鍵恢複到RDS MySQL和SQL Server；
- 低成本的備份存儲：可靠的存儲，熱資料有快照和秒級挂載，冷資料能長期歸檔；
- 無死角備份備援：跨地域、跨賬戶、跨雲備份，本地手工和自動下載下傳
- 開放的備份資料：資料湖DLA，秒級挂載，支援業務的各種分析和開發測試需求，盤活冷資料。
DBS可以幫助客戶實作跨雲、線下備份到雲上、阿裡雲自建ECS以及雲資料庫等不同環境的資料庫備份。
客戶可能會面臨不同需求，例如：借助備份上雲可以實作雲上無限存儲容量；可以借助極緻彈性實作大促或者定時報表分析等按需計算的需求；可以解決多雲多環境備援等資料安全的需求；亦可以借助備份恢複實作開發測試、線上驗證等隔離環境搭建。
DBS目前支援Oracle、MySQL、SQL Server、PG、MongoDB、Redis、雲原生資料庫PolarDB和雲原生分布式資料庫PolarDB-X的備份恢複。
實體備份需要安裝DBS的備份網關，備份恢複性能佳：
Oracle，支援多流并發備份和挂載備份兩種模式的實體備份，挂載備份可秒級挂載。
MySQL，支援多流并發實體備份和秒級挂載。
SQL Server，支援多庫實體備份。
而邏輯備份是無入侵和無鎖備份，備份恢複的版本和粒度更為靈活，可支援表／SQL級别備份，同時備份的全量資料可被資料湖DLA分析，并通過DLA實作行級别恢複。
部分備份的資料可以一鍵恢複到阿裡雲資料庫，例如，MySQL邏輯備份一鍵恢複到RDS，SQL Server實體備份一鍵恢複到RDS。可以按需建立和釋放RDS，實作恢複演練，按需查詢，彈性計算等功能。不論源端資料庫在什麼環境，都可以享受到雲資料庫的彈性和穩定性。
MySQL和Oracle備份的秒級挂載的功能，正在内測，歡迎大家試用。借助備份資料的秒級挂載，可搭建豐富的應用生态，保障生産庫小而美，解決一些業務痛點和頑疾，比如可實作非生産環境的秒級恢複，可實作應用之間隔離避免環境互相影響，可幫助業務快速搭建開發測試環境等，還可拉起精準時間點的資料庫執行個體進行數倉分析，資料拖取，複雜計算等等。
針對最近網際網路的一系列黑天鵝解決删庫跑路事件，針對RDS和ECS的使用者，我們推出了跨賬戶備份的能力。
企業的管理層可以經過授權将資料備份到自己的獨立賬戶中，實作CEO／CTO和運維人員之間權責分離，運維和歸檔資料和操作分離，避免人工誤操作，多一份保障，企業管理者可以多一份安心。
5“戰績”頗豐，DBS為企業資料安全保駕護航
DBS産品上線至今，服務了衆多大、中、小型企業，也幫助企業解決過種種異常情況，從本地硬體故障到程式員開發bug删錯資料等等。
- DBS可以幫助客戶解決無心過失操作，例如某跨境券商程式員誤删庫，通過DBS實作任意時間點恢複。
- DBS可以幫助自建IDC的客戶實作低成本的異地容災方案，例如某二甲醫院借助DBS實作異地備份，滿足國家二甲醫院等保規範。
- DBS可以幫助線下客戶實作線上高可用方案，例如某大型家電企業借助DBS實作雲備份和秒級恢複。
- DBS可以幫助跨雲客戶實作跨地域和跨雲的容災，例如某運作在一線雲平台的網際網路公司借助DBS實作多雲備援，另某運作在非一線雲平台的網際網路公司借助DBS實作多雲備份和容災。
- DBS可以幫助線下客戶實作無限容量，例如電商行業資料儲存3年的要求，借助DBS實作備份上雲無限存儲容量，而且可以任意時間點恢複到線下或者雲上。
6、小結
DBS旨在保護生産資料最後一道生命線，并将持續推出新的安全保護措施。DBS還将推送系列文章，針對産品特性的細節再展開，歡迎關注！
也歡迎對資料備份、安全、存儲的有志之士加入我們，聯系資訊[email protected]。了解資料庫備份DBS更多詳情
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