備份和還原 第一篇：開始數據庫備份

數據庫備份分為數據文件備份和日志文件備份，數據文件的備份分為：完整備份和差異備份。在SQL Server 2012中，能夠將數據分布式備份到不同的存儲設備上，一般情況，只將數據備份到一個備份文件(.bak)中，只有在備份超大的數據庫時，才需要分布式備份，對於備份集（backup set），備份介質（backup Media），備份族（backup family），鏡像備份，等等看似復雜的術語，不用深入了解，簡單了解一下基本知識：

• backup set：是數據或日志的一次備份；
• backup media：是備份存儲的文件，分為兩部分：media header和content，content是由一個或多個backup sets構成的；
• 鏡像備份：一次備份操作創建一個相同的備份，最多三個鏡像備份；
• backup  family：多個備份設備和鏡像備份構成backup family；

數據庫備份的策略一般是：一周一次完整備份，一天一次差異備份，一小時一次事務日志備份，根據數據容災的要求，適當增減備份的時間間隔。

為了便於管理數據備份文件，推薦的做法是：

• 數據/日志的每次備份都使用一個單獨的備份文件，數據備份的擴展名是 .bak，日志備份的擴展名是.trn；
• 合理命名每個備份文件，建議使用：database_name+date+time+(.bak/.trn)，該命名方式，很容易識別備份的數據庫和開始備份的時間；
• 創建schedule，定時清理備份文件，避免備份文件耗盡磁盤空間；

一，創建數據庫的完整備份和差異備份

使用backup database命令創建數據庫的數據文件的備份，backup database 命令語法（簡化）：

BACKUP DATABASE database_name 
TO DISK  =  'physical_device_name'
[ WITH { DIFFERENTIAL
|  COPY_ONLY 
| { COMPRESSION | NO_COMPRESSION } 
| { NOINIT | INIT } 
| { NOSKIP | SKIP } 
| { NOFORMAT | FORMAT } 
| STATS [ = percentage ] }]

1，完整備份和差異備份

差異備份由DIFFERENTIAL 關鍵字指定，只備份從上一次完整備份之后發生更新的數據，而不是備份整個數據庫，通常情況下，差異備份比完整備份占用的空間更少。差異備份的參考基准是上一次完整備份，而，事務日志，只備份是從上一次差異備份之后產生的事務日志。因此，備份是有順序的，如果存在以下備份序列：

1. FullBackup1.bak
2. DifferentialBackup2.bak
3. LogBackup3.trn
4. DifferentialBackup4.bak
5. LogBackup5.trn
6. 出現錯誤

還原的策略是：備份尾日志，使數據庫處於Restoring狀態，依次還原FullBackup1.bak，DifferentialBackup4.bak，LogBackup5.trn，尾日志，就能將數據庫還原到一個合適的有效時間點。

在執行完整備份和差異備份時，SQL Server會備份足夠的事務日志，用於將數據庫還原到一致性的狀態。對於master數據庫，只能執行完整備份。

• During a full or differential database backup, SQL Server backs up enough of the transaction log to produce a consistent database when the backup is restored.
• Only a full database backup can be performed on the master database.

2，只復制（COPY_ONLY ）備份

備份是有順序的，使用COPY_ONLY選項不會影響備份的正常順序，僅僅創建一個數據庫的副本。

差異備份的基准是上一次完整備份，即差異是指從上一次full backup之后，對數據文件執行的更新操作。如果執行一次Copy-Only的完整數據庫備份，不會影響差異備份的base（基准），該base是上一次full backup，而非本次 Copy-only full backup。

3，壓縮數據{ COMPRESSION | NO_COMPRESSION }

在備份時，將數據壓縮，由於壓縮的備份較小，能夠減少Disk Sapce和Disk IO消耗，提高數據備份的速度，但是，備份文件的壓縮和解壓縮十分消耗CPU資源。

4，建議：每一次數據備份，都存儲在單個備份文件上

由於硬盤空間有限，不可能保留過多的備份文件，將數據的每一次備份都存儲在單個文件上，便於對備份文件進行管理（刪除或歸檔）。

每次備份都存儲在新的備份上，搭配選項 Init、Skip、Format，將數據備份存儲在新的備份文件上，這三個選項的含義是：

• Format 選項：將備份文件格式化，默認選項是 NoFormat;
• Init 選項：初始化備份文件，Init選項不會初始化Media Header，只將backup set初始化，默認選項是NoInit，將備份存儲到備份文件的末尾；
  
• SKIP 選項：不做任何檢查，不會檢查Media Header是否有效，也不會檢查backup set的有效期，默認選項是NoSkip；

5，備份進度（stats)

使用stats選項，每當備份進行到一定的百分比時，SQL Server顯式進度消息，默認值是10，即，每完成10%，SQL Server顯式完成的進度消息，例如，設置stats=10，當備份進程完成30%時，SQL Server會打印消息：30 percent processed.

The STATS option reports the percentage complete as of the threshold for reporting the next interval. This is at approximately the specified percentage; for example, with STATS=10, if the amount completed is 40 percent, the option might display 43 percent. For large backup sets, this is not a problem, because the percentage complete moves very slowly between completed I/O calls.

二，數據備份操作

建議：每一次數據備份，都存儲在單個備份文件上

1，數據庫完整備份，沒有指定Differential選項

backup database [TestSite]
to disk = 'D:\TestDBBackupFolder\Sitedb_bak1.bak' --specify new backup file
with
compression,
format,
init,
skip,
stats=5

2，數據庫差異備份，指定Differential選項

backup database [TestSite]
to disk = 'D:\TestDBBackupFolder\Sitedb_bak2.bak' --specify new backup file
with differential,
compression, 
format, 
init, 
skip, 
stats=5

三，事務日志備份

要執行事務日志的備份，數據庫的恢復模式（Recovery Mode）必須是FULL，並且數據庫必須執行過一次數據庫的完整備份操作，否則，事務日志將處於自動截斷（Auto-Truncate）狀態，無法進行事務日志備份。

使用backup log命令對事務日志進行備份，跟backup database命令的差異是，不能使用differential選項，多了NoRecovery 和 NO_Truncate選項；

BACKUP LOG database_name 
TO DISK  =  'physical_device_name'
[ WITH { 
  COPY_ONLY
| { COMPRESSION | NO_COMPRESSION } 
| { NOINIT | INIT } 
| { NOSKIP | SKIP } 
| { NOFORMAT | FORMAT } 
| STATS [ = percentage ] 
| { NORECOVERY | STANDBY = undo_file_name }
| NO_TRUNCATE }]

1，尾日志備份

NORECOVERY 選項，指定備份事務日志的尾部，並使數據庫處於RESTORING狀態

Backs up the tail of the log and leaves the database in the RESTORING state. NORECOVERY is useful when failing over to a secondary database or when saving the tail of the log before a RESTORE operation. To perform a best-effort log backup that skips log truncation and then take the database into the RESTORING state atomically, use the NO_TRUNCATE and NORECOVERY options together.

2，日志截斷

正常情況下，數據庫處於Online狀態，在進行事務日志備份時，如果不指定 NO_TRUNCATE 選項，那么數據庫將已備份的事務日志文件截斷，避免事務日志過大，耗盡disk空間；如果指定 NO_TRUNCATE 選項，表示日志備份不會將事務日志文件截斷，該選項一般在數據庫處於異常狀態時使用。

Specifies that the log not be truncated and causes the Database Engine to attempt the backup regardless of the state of the database. Consequently, a backup taken with NO_TRUNCATE might have incomplete metadata. This option allows backing up the log in situations where the database is damaged.
The NO_TRUNCATE option of BACKUP LOG is equivalent to specifying both COPY_ONLY and CONTINUE_AFTER_ERROR.
Without the NO_TRUNCATE option, the database must be in the ONLINE state. If the database is in the SUSPENDED state, you might be able to create a backup by specifying NO_TRUNCATE. But if the database is in the OFFLINE or EMERGENCY state, BACKUP is not allowed even with NO_TRUNCATE. 

3，自動截斷模式

如果數據庫符合以下兩種條件之一，那么Database就處於自動截斷模式：

• 數據庫的恢復模式是simple；
• 數據庫的恢復模式是full 或 bulk_Logged，並且沒有做過數據庫完整備份；

自動截斷模式是指數據庫引擎把處於可還原狀態（recoverable）狀態的事務日志自動截斷，使日志文件能夠重復使用，避免日志文件無限增長。如果事務日志不是自動截斷模式，那么事務日志會保存到日志文件中，導致日志文件持續增長。只有做日志備份時，日志文件才會被截斷；如果沒有定期的日志備份，那么日志文件會持續地增長，直到耗盡磁盤的所有空間，因此，必須制定一個日志備份計划，把事務日志截斷，才能使數據庫的事務日志文件的大小保持在一個可以管理的水平上。

select db_name(database_id) as DBName,
    case when last_log_backup_lsn is null then 'Auto' else 'Manul' end as TruncateMode
from sys.database_recovery_status

四，事務日志備份

1，正常情況下的事務日志備份

backup log [TestSite]
to disk = 'D:\TestDBBackupFolder\Sitedb_bak3.trn'
with
compression,
format,
init,
skip,
stats=5

2，備份尾日志，進而還原數據庫

backup log [TestSite]
to disk = 'D:\TestDBBackupFolder\Sitedb_bak4.trn'
with
compression,
format,
init,
skip,
stats=5，
norecovery

 

參考doc：

BACKUP (Transact-SQL)