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增量备份数据上云(SQL Server 2012及以上版本)

更新时间: 2023-10-10 18:23:12

RDS SQL Server提供了增量备份上云的功能,可以将业务中断时间控制在分钟级别,从而缩短业务中断时间。本文介绍如何将完全备份文件和日志备份(或差异备份文件)上传至用户OSS空间,从而实现将线下SQL Server数据库增量迁移至RDS SQL Server。

适用场景

RDS SQL Server增量数据上云适用于以下场景:

  • 基于备份文件物理迁移至RDS SQL Server,而不是逻辑迁移。

    说明
    • 物理迁移是指基于文件的迁移,逻辑迁移是指将数据生成DML语句写入RDS SQL Server。

    • 物理迁移可做到数据库迁移后和本地环境100%一致。逻辑迁移无法做到100%一致,例如索引碎片率、统计信息等。

  • 对业务停止时间敏感,需要控制在分钟级别。

    说明

    如果您对业务停止时间不敏感(如2小时),当数据库小于100 GB时,建议您通过全量备份文件上云。具体操作,请参见全量备份数据上云(SQL Server 2012及以上版本)

前提条件

  • OSS Bucket与RDS实例需要处于相同地域,关于如何创建OSS Bucket,详情请参见控制台创建存储空间

  • 数据库恢复模式为FULL。

    说明

    增量备份数据上云时,数据库的恢复模式必须是FULL模式,恢复模式是Simple模式时,不允许做事务日志备份,而差异备份文件有可能会很大,导致增量上云的时间很长。

  • RDS实例拥有足够的存储空间。如果空间不足,请提前升级实例空间

  • RDS实例中没有同名的目标数据库。

  • RDS实例已创建高权限账号。具体操作,请参见创建数据库和账号(SQL Server 2012、2014、2016、2017和2019)

  • 在本地数据库环境中执行DBCC CHECKDB语句,以确保数据库中没有任何的allocation errorsconsistency errors。正常执行结果如下:

    ...
    CHECKDB found 0 allocation errors and 0 consistency errors in database 'xxx'.
    DBCC execution completed. If DBCC printed error messages, contact your system administrator.
  • 如果通过RAM用户登录,则必须满足以下条件:

    • RAM账号具备AliyunOSSFullAccess权限和AliyunRDSFullAccess权限。如何为RAM用户授权,请参见通过RAM对OSS进行权限管理通过RAM对RDS进行权限管理

    • 阿里云账号(主账号)已授权RDS官方服务账号可以访问您OSS的权限。

    • 所在阿里云账号(主账号)需手动创建权限策略,然后将权限添加到RAM账号中。如何创建权限策略,请参见通过脚本编辑模式创建自定义权限策略

      策略内容如下:

      {
          "Version": "1",
          "Statement": [
              {
                  "Action": [
                      "ram:GetRole"
                  ],
                  "Resource": "acs:ram:*:*:role/AliyunRDSImportRole",
                  "Effect": "Allow"
              }
          ]
      }

注意事项

  • 本方案迁移的级别为数据库,即每次只能迁移一个数据库上云。如果需要迁移多个或所有数据库,建议采用实例级的迁移上云方案。具体操作,请参见SQL Server实例级别迁移上云

  • 不支持高版本的备份文件往低版本做迁移,例如从SQL Server 2016迁移到SQL Server 2012。

  • 备份文件名不能包含@、|等特殊字符,否则会导致上云失败。

  • 授予RDS服务账号访问OSS的权限以后,系统会在访问控制RAM的角色管理中创建名为AliyunRDSImportRole的角色,请勿修改或删除这个角色,否则会导致上云任务无法下载备份文件而失败。如果修改或删除了这个角色,您需要通过数据上云向导重新授权。

  • 本方案迁移上云后,无法使用原有的账号,需要在RDS控制台重新创建账号。

  • 在OSS备份数据恢复上云任务没有完成之前,请不要删除OSS上的备份文件,否则会导致上云任务失败。

  • 备份文件名仅支持bak、diff、trn或log为后缀名。如果没有使用本文中的脚本生成备份文件,请使用如下后缀名:

    • bak:表示全量备份文件。

    • diff:表示差异备份文件。

    • trn或者log:表示事务日志备份。

操作流程举例

根据上图增量上云案例,按时间维度,解释如下。

上云阶段

步骤

说明

全量阶段

Step1. 00:00之前

完成准备工作,包括:

  • 完成DBCC CheckDB检查。

  • 关闭本地环境备份系统。

  • 修改数据库为FULL恢复模式。

Step2. 00:01

开始对线下数据库做FULL Backup,耗时近1小时。

Step3. 02:00

上传备份文件到OSS Bucket,耗时近1小时。

Step4. 03:00

开始在RDS控制台恢复FULL Backup文件,耗时19小时。

增量阶段

Step5. 22:00

开始数据库增量LOG备份上云,完成LOG备份并上传至OSS,耗时约20分钟。

Step6. 22:20

完成LOG Backup上云,耗时约10分钟。

Step6. 22:30

  • 重复Step5~6,不断Backup LOG、上传到OSS、增量上云LOG备份文件,确保最后一个Backup LOG文件尽量小(500MB以下)。

  • 停止本地应用对数据库的写入操作,再做一个LOG Backup,最后一次增量上云。

打开数据库

Step8. 22:34

完成了最后一个LOG Backup文件增量上云操作,耗时4分钟,开始将数据库上线。

Step9. 22:35

数据库上线完毕,如果选择异步执行DBCC操作,上线速度快,耗时1分钟。

从整个的动作流程和时间轴来看,用户需要停止应用的时间非常的短,仅在最后一个LOG Backup之前停止应用写入即可。在本例中整个应用停止的时间控制在5分钟内。

备份本地数据库

  1. 下载备份脚本,用SSMS打开备份脚本。

  2. 修改如下参数。

    配置项

    说明

    @backup_databases_list

    需要备份的数据库,多个数据库以分号或者逗号分隔。

    @backup_type

    备份类型。参数值如下:

    • FULL:全量备份

    • DIFF:差异备份

    • LOG:日志备份

    @backup_folder

    备份文件所在的本地目录。如不存在,会自动创建。

    @is_run

    是否执行备份。参数值如下:

    • 1:执行备份。

    • 0:只做检查,不执行备份。

  3. 执行备份脚本。

上传备份文件到OSS

  1. 创建存储空间。

    1. 登录OSS管理控制台

    2. 单击Bucket列表,然后单击创建Bucket

    3. 配置如下关键参数,其他参数可以保持默认。

      说明

      创建的存储空间仅用于本次数据上云,且上云后不再使用,因此只需配置关键参数即可,为避免数据泄露及产生相关费用,上云完成后请及时删除。

      参数

      说明

      取值示例

      Bucket 名称

      存储空间名称,全局唯一,设置后无法修改。

      命名规则:

      • 只能包括小写字母、数字和短划线(-)。

      • 必须以小写字母或者数字开头和结尾。

      • 长度必须在3~63字符之间。

      migratetest

      地域

      Bucket所属的地域,如果您通过ECS内网上传数据至Bucket中,且通过内网将数据恢复至RDS中,则需要三者地域保持一致。

      华东1(杭州)

  2. 上传备份文件到OSS。

    本地数据库备份完成后,需要将备份文件上传到您的OSS Bucket中,您可以采用如下方法之一:

    使用ossbrowser工具上传(推荐)

    1. 下载ossbrowser

    2. 以Windows x64操作系统为例,解压下载的oss-browser-win32-x64.zip压缩包,双击运行oss-browser.exe应用程序。

    3. 使用AK登录方式,配置参数AccessKeyIdAccessKeySecret,其他参数保持默认,然后单击登入登录ossbrowser

      说明

      AccessKey用于身份验证,确保数据安全,请妥善保管,如何创建及获取,请参见创建AccessKey

    4. 单击目标Bucket,进入存储空间。进入bucket中

    5. 单击上传图标,选择需要上传的备份文件,然后单击打开,即可将本地文件上传至OSS中。

    使用OSS控制台上传

    说明

    如果备份文件小于5 GB,建议您直接通过OSS控制台上传备份文件。

    1. 登录OSS管理控制台

    2. 单击Bucket列表,然后单击目标Bucket名称。网页进入bucket

    3. 文件列表中,单击上传文件网页上传文件

    4. 您可以将备份文件拖拽至待上传文件区域,也可以单击扫描文件,选择需要上传的备份文件。网页扫描文件

    5. 单击页面下方的上传文件,即可将本地备份文件上传至OSS中。

    使用OSS API分片上传

    说明

    如果备份文件大于5 GB,建议您调用OSS API采用分片上传的方式将备份文件上传到OSS Bucket中。

    本示例以Java项目为例,从环境变量中获取访问凭证代码。运行本代码示例之前,请先配置环境变量。如何配置访问凭证,请参见Java配置访问凭证。更多示例,请参见分片上传

    import com.aliyun.oss.ClientException;
    import com.aliyun.oss.OSS;
    import com.aliyun.oss.common.auth.*;
    import com.aliyun.oss.OSSClientBuilder;
    import com.aliyun.oss.OSSException;
    import com.aliyun.oss.internal.Mimetypes;
    import com.aliyun.oss.model.*;
    import java.io.File;
    import java.io.FileInputStream;
    import java.io.InputStream;
    import java.util.ArrayList;
    import java.util.List;
    
    public class Demo {
    
        public static void main(String[] args) throws Exception {
            // Endpoint以华东1(杭州)为例,其它Region请按实际情况填写。
            String endpoint = "https://oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com";
            // 从环境变量中获取访问凭证。运行本代码示例之前,请确保已设置环境变量OSS_ACCESS_KEY_ID和OSS_ACCESS_KEY_SECRET。
            EnvironmentVariableCredentialsProvider credentialsProvider = CredentialsProviderFactory.newEnvironmentVariableCredentialsProvider();
            // 填写Bucket名称,例如examplebucket。
            String bucketName = "examplebucket";
            // 填写Object完整路径,例如exampledir/exampleobject.txt。Object完整路径中不能包含Bucket名称。
            String objectName = "exampledir/exampleobject.txt";
            // 待上传本地文件路径。
            String filePath = "D:\\localpath\\examplefile.txt";
    
            // 创建OSSClient实例。
            OSS ossClient = new OSSClientBuilder().build(endpoint, credentialsProvider);
            try {
                // 创建InitiateMultipartUploadRequest对象。
                InitiateMultipartUploadRequest request = new InitiateMultipartUploadRequest(bucketName, objectName);
    
                // 如果需要在初始化分片时设置请求头,请参考以下示例代码。
                 ObjectMetadata metadata = new ObjectMetadata();
                // metadata.setHeader(OSSHeaders.OSS_STORAGE_CLASS, StorageClass.Standard.toString());
                // 指定该Object的网页缓存行为。
                // metadata.setCacheControl("no-cache");
                // 指定该Object被下载时的名称。
                // metadata.setContentDisposition("attachment;filename=oss_MultipartUpload.txt");
                // 指定该Object的内容编码格式。
                // metadata.setContentEncoding(OSSConstants.DEFAULT_CHARSET_NAME);
                // 指定初始化分片上传时是否覆盖同名Object。此处设置为true,表示禁止覆盖同名Object。
                // metadata.setHeader("x-oss-forbid-overwrite", "true");
                // 指定上传该Object的每个part时使用的服务器端加密方式。
                // metadata.setHeader(OSSHeaders.OSS_SERVER_SIDE_ENCRYPTION, ObjectMetadata.KMS_SERVER_SIDE_ENCRYPTION);
                // 指定Object的加密算法。如果未指定此选项,表明Object使用AES256加密算法。
                // metadata.setHeader(OSSHeaders.OSS_SERVER_SIDE_DATA_ENCRYPTION, ObjectMetadata.KMS_SERVER_SIDE_ENCRYPTION);
                // 指定KMS托管的用户主密钥。
                // metadata.setHeader(OSSHeaders.OSS_SERVER_SIDE_ENCRYPTION_KEY_ID, "9468da86-3509-4f8d-a61e-6eab1eac****");
                // 指定Object的存储类型。
                // metadata.setHeader(OSSHeaders.OSS_STORAGE_CLASS, StorageClass.Standard);
                // 指定Object的对象标签,可同时设置多个标签。
                // metadata.setHeader(OSSHeaders.OSS_TAGGING, "a:1");
                // request.setObjectMetadata(metadata);
    
                // 根据文件自动设置ContentType。如果不设置,ContentType默认值为application/oct-srream。
                if (metadata.getContentType() == null) {
                    metadata.setContentType(Mimetypes.getInstance().getMimetype(new File(filePath), objectName));
                }
    
                // 初始化分片。
                InitiateMultipartUploadResult upresult = ossClient.initiateMultipartUpload(request);
                // 返回uploadId,它是分片上传事件的唯一标识。您可以根据该uploadId发起相关的操作,例如取消分片上传、查询分片上传等。
                String uploadId = upresult.getUploadId();
    
                // partETags是PartETag的集合。PartETag由分片的ETag和分片号组成。
                List<PartETag> partETags =  new ArrayList<PartETag>();
                // 每个分片的大小,用于计算文件有多少个分片。单位为字节。
                final long partSize = 1 * 1024 * 1024L;   //1 MB。
    
                // 根据上传的数据大小计算分片数。以本地文件为例,说明如何通过File.length()获取上传数据的大小。
                final File sampleFile = new File(filePath);
                long fileLength = sampleFile.length();
                int partCount = (int) (fileLength / partSize);
                if (fileLength % partSize != 0) {
                    partCount++;
                }
                // 遍历分片上传。
                for (int i = 0; i < partCount; i++) {
                    long startPos = i * partSize;
                    long curPartSize = (i + 1 == partCount) ? (fileLength - startPos) : partSize;
                    UploadPartRequest uploadPartRequest = new UploadPartRequest();
                    uploadPartRequest.setBucketName(bucketName);
                    uploadPartRequest.setKey(objectName);
                    uploadPartRequest.setUploadId(uploadId);
                    // 设置上传的分片流。
                    // 以本地文件为例说明如何创建FIleInputstream,并通过InputStream.skip()方法跳过指定数据。
                    InputStream instream = new FileInputStream(sampleFile);
                    instream.skip(startPos);
                    uploadPartRequest.setInputStream(instream);
                    // 设置分片大小。除了最后一个分片没有大小限制,其他的分片最小为100 KB。
                    uploadPartRequest.setPartSize(curPartSize);
                    // 设置分片号。每一个上传的分片都有一个分片号,取值范围是1~10000,如果超出此范围,OSS将返回InvalidArgument错误码。
                    uploadPartRequest.setPartNumber( i + 1);
                    // 每个分片不需要按顺序上传,甚至可以在不同客户端上传,OSS会按照分片号排序组成完整的文件。
                    UploadPartResult uploadPartResult = ossClient.uploadPart(uploadPartRequest);
                    // 每次上传分片之后,OSS的返回结果包含PartETag。PartETag将被保存在partETags中。
                    partETags.add(uploadPartResult.getPartETag());
                }
    
    
                // 创建CompleteMultipartUploadRequest对象。
                // 在执行完成分片上传操作时,需要提供所有有效的partETags。OSS收到提交的partETags后,会逐一验证每个分片的有效性。当所有的数据分片验证通过后,OSS将把这些分片组合成一个完整的文件。
                CompleteMultipartUploadRequest completeMultipartUploadRequest =
                        new CompleteMultipartUploadRequest(bucketName, objectName, uploadId, partETags);
    
                // 如果需要在完成分片上传的同时设置文件访问权限,请参考以下示例代码。
                // completeMultipartUploadRequest.setObjectACL(CannedAccessControlList.Private);
                // 指定是否列举当前UploadId已上传的所有Part。仅在Java SDK为3.14.0及以上版本时,支持通过服务端List分片数据来合并完整文件时,将CompleteMultipartUploadRequest中的partETags设置为null。
                // Map<String, String> headers = new HashMap<String, String>();
                // 如果指定了x-oss-complete-all:yes,则OSS会列举当前UploadId已上传的所有Part,然后按照PartNumber的序号排序并执行CompleteMultipartUpload操作。
                // 如果指定了x-oss-complete-all:yes,则不允许继续指定body,否则报错。
                // headers.put("x-oss-complete-all","yes");
                // completeMultipartUploadRequest.setHeaders(headers);
    
                // 完成分片上传。
                CompleteMultipartUploadResult completeMultipartUploadResult = ossClient.completeMultipartUpload(completeMultipartUploadRequest);
                System.out.println(completeMultipartUploadResult.getETag());
            } catch (OSSException oe) {
                System.out.println("Caught an OSSException, which means your request made it to OSS, "
                        + "but was rejected with an error response for some reason.");
                System.out.println("Error Message:" + oe.getErrorMessage());
                System.out.println("Error Code:" + oe.getErrorCode());
                System.out.println("Request ID:" + oe.getRequestId());
                System.out.println("Host ID:" + oe.getHostId());
            } catch (ClientException ce) {
                System.out.println("Caught an ClientException, which means the client encountered "
                        + "a serious internal problem while trying to communicate with OSS, "
                        + "such as not being able to access the network.");
                System.out.println("Error Message:" + ce.getMessage());
            } finally {
                if (ossClient != null) {
                    ossClient.shutdown();
                }
            }
        }
    }

创建数据上云任务

  1. 访问RDS实例列表,在上方选择地域,然后单击目标实例ID。
  2. 在左侧菜单栏中选择备份恢复

  3. 单击页面上方的OSS备份数据恢复上云

  4. 数据导入向导页面,单击两次下一步,进入数据导入步骤。

    说明

    如果您是第一次使用OSS备份数据恢复上云功能,需要给RDS官方服务账号授予访问OSS的权限,请单击授权地址并同意授权,否则会因权限问题导致OSS Bucket下拉列表为空。

  5. 设置如下参数。

    配置项

    说明

    数据库名

    目标实例上的目标数据库名称,即数据导入RDS实例之后的数据库名,必须和备份中的数据库名不同。

    说明

    数据库名称需要符合SQL Server官方限制。

    OSS Bucket

    选择备份文件所在的OSS Bucket。

    OSS子文件夹名

    备份文件所在的子文件夹名字。

    OSS文件列表

    单击右侧放大镜按钮,可以按照备份文件名前缀模糊查找,会展示文件名、文件大小和更新时间。请选择需要上云的备份文件。

    上云方案

    选择不打开数据库

    • 打开数据库(只有一个全量备份文件):全量上云,适合仅有一个完全备份文件上云的场景。此时CreateMigrateTask中的BackupMode = FULL并且IsOnlineDB = True

    • 不打开数据库(还有差异备份或日志文件):增量上云,适合有完全备份文件加上日志备份(或者差异备份文件)上云的场景,此时CreateMigrateTask 中的BackupMode = UPDF 并且IsOnlineDB = False

  6. 单击确定

请耐心等待上云任务完成,您可以单击刷新查看数据上云任务最新状态。

导入差异或日志备份文件

SQL Server本地数据库全量备份上云完成后,接下来需要导入差异备份或者日志备份文件。

  1. 访问RDS实例列表,在上方选择地域,然后单击目标实例ID。
  2. 在左侧菜单栏中选择备份恢复,单击备份数据上云记录页签。

  3. 在任务列表中找到待导入备份文件的记录,在右侧单击上传增量文件,选择增量文件后单击确认

    说明
    • 如果您有多个日志备份文件,请使用同样的方法逐个生成上云任务。

    • 请在上传增量文件时,尽量保证最后一个备份文件的大小不超过500MB,以此来缩短增量上云的时间开销。

    • 在最后一个日志备份文件生成前,请停止本地数据库所有的写入操作,以保证线下数据库和RDS SQL Server上的数据库数据一致。

打开数据库

导入文件后RDS SQL Server中的数据库会处于In Recovery或者Restoring状态。高可用系列会是In Recovery状态,单机版会是Restoring状态,此时的数据库还无法进行读写操作,需要打开数据库。

  1. 访问RDS实例列表,在上方选择地域,然后单击目标实例ID。
  2. 在左侧菜单栏中选择备份恢复,单击备份数据上云记录页签。

  3. 在任务列表中找到待导入备份文件的记录,在右侧单击打开数据库

  4. 选择数据库的打开方式,单击确定

    说明

    打开数据库一致性检查有以下两种方式:

    • 异步执行DBCC:在打开数据库的时候系统不做DBCC CheckDB,会在打开数据库任务结束以后,异步执行DBCC CheckDB操作,以此来节约打开数据库操作的时间开销(数据库比较大,DBCC CheckDB非常耗时),减少您的业务停机时间。如果您对业务停机时间要求非常敏感,且不关心DBCC CheckDB结果,建议使用异步执行DBCC。此时CreateMigrateTask 中的CheckDBMode = AsyncExecuteDBCheck

    • 同步执行DBCC:相对于异步执行DBCC,有的用户非常关心DBCC CheckDB的结果,以此来找出用户线下数据库数据一致性错误。此时,建议您选择同步执行DBCC,影响是会拉长打开数据库的时间。此时CreateMigrateTask 中的CheckDBMode = SyncExecuteDBCheck

查看上云任务备份文件详情

您可以在备份恢复页面备份数据上云记录页签内查看备份上云记录,单击对应任务最右侧的查看文件详情,将展示对应任务所有关联的备份文件详情。

常见错误

全量备份数据上云中常见错误部分请参见全量备份数据上云SQL Server 2012、2014、2016、2017、2019版本常见错误。用户在增量上云过程中,还有可能会遇到下面的错误:

  • 数据库打开失败

    • 错误信息:Failed to open database xxx.

    • 错误原因:线下SQL Server数据库启用了一些高级功能,如果用户选择的RDS SQL版本不支持这些高级功能,会导致数据库打开失败。例如本地SQL Server数据库是企业版,启用了数据压缩(Data Compression)或者分区(Partition),OSS上云到RDS SQL Server Web版,就会报告这个错误。

    • 解决方法:

      • 在本地SQL Server实例上禁用高级功能,重新备份后,再使用OSS上云功能。

      • 购买与线下SQL Server实例相同版本的RDS SQL Server。

  • 数据库备份链中LSN无法对接

    • 错误信息:The log in this backup set begins at LSN XXX, which is too recent to apply to the database.RESTORE LOG is terminating abnormally.

    • 错误原因:在SQL Server数据库中,差异备份或者日志备份能够成功还原的前提是,差异或者日志备份的LSN必须与上一次还原的备份文件LSN能够对接上,否则就会报告这个错误。

    • 解决方法:请选择对应的LSN备份文件进行增量备份文件上云,您可以按照备份文件备份操作时间先后顺序进行增量上云操作。

  • 异步DBCC Checkdb失败

    • 错误信息:asynchronously DBCC checkdb failed: CHECKDB found 0 allocation errors and 2 consistency errors in table 'XXX' (object ID XXX).

    • 错误原因:备份文件还原到RDS SQL Server上,上云任务系统会异步做DBCC CheckDB检查,如果检查不通过,说明本地数据库中已经有错误发生。

    • 解决方法:

      • 在RDS SQL Server上执行:

        DBCC CHECKDB (DBName,REPAIR_ALLOW_DATA_LOSS)
        说明

        使用该命令修复错误的过程,可能会导致数据丢失。

      • 在本地使用如下命令修复错误后重新进行增量上云。

        DBCC CHECKDB (DBName,REPAIR_ALLOW_DATA_LOSS)
  • 完全备份文件类型

    • 错误信息:Backup set (xxx) is a Database FULL backup, we only accept transaction log or differential backup.

    • 错误原因:在增量上云RDS SQL Server过程中,全量备份文件还原完毕后,就只能再接受日志备份文件或者是差异备份文件。如果用户再次选择了全量备份文件,就会报告这个错误。

    • 解决方法:选择日志备份文件或者差异备份文件。

  • 数据库个数超出最大限制数

    • 错误信息:The database (xxx) migration failed due to databases count limitation.

    • 错误原因:当数据库达到数量限制以后再做上云操作,任务会失败报告这个错误。

    • 解决方法:迁移上云数据库到其他的RDS SQL Server,或者删除不必要的数据库。

  • RAM账号操作权限不足

    Q:创建数据上云任务的步骤5中,各配置项参数均已填写完整,但确定按钮为灰色无法单击?

    A:无法单击的原因可能是您为RAM用户,您的账号权限不足。请参见本文前提条件,确保相应权限已授予。

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