浅聊达梦数据库物理热备的概念及原理
达梦数据库（DM Database）的物理热备份，核心是在数据库不中断业务（联机） 的前提下，通过对数据库物理文件（如数据文件、控制文件、日志文件等）的增量或全量复制，实现数据备份的技术方案。其原理本质上基于**“一致性快照”+“重做日志（Redo Log）实时追踪”** 两大核心技术，同时结合达梦自研的存储引擎机制，确保备份过程中数据的完整性与业务连续性。
一、核心技术基石：达梦存储引擎的“页级管理”
要理解物理热备份，首先需要明确达梦数据库的底层存储逻辑——其数据以**“数据页（Data Page）”** 为基本单位存储（默认页大小为8KB/16KB/32KB，可配置），所有表、索引等数据最终都映射为磁盘上的物理页文件（.dbf格式）。
物理热备份的本质是对“数据页”的复制，但需解决一个关键问题：备份过程中数据库仍在写入，如何避免复制的“半脏页”（即页数据未完全写入就被备份）？
这就需要“一致性快照”技术来解决。
二、核心原理1：一致性快照（Consistent Snapshot）
达梦物理热备份的第一步，是创建一个数据库的一致性快照，确保备份的所有数据页都对应“同一时间点”的状态，避免数据不一致。其实现逻辑如下：
- 触发快照点：当用户发起热备份命令（如
BACKUP DATABASE）时，数据库首先记录当前的系统全局事务号（SCN，System Change Number） ——SCN是达梦用于标记数据版本的全局唯一序号，每发生一次数据修改，SCN都会递增。 - 冻结“脏页刷盘”规则：达梦的缓冲池（Buffer Pool）中会缓存近期访问的数据页，修改后的数据先存于“脏页”（未刷盘的修改页）。创建快照后，数据库会对“快照点之前的脏页”执行一次强制刷盘（确保快照点前的修改都落地到物理文件），同时对“快照点之后的新脏页”标记为“不参与当前备份”——新修改的页不会被备份，而是通过后续的重做日志补充。
- 生成“快照映射表”：快照创建后，数据库会生成一个“快照页映射表”，记录快照点时所有数据页的物理位置（磁盘地址）。后续备份进程只需根据该映射表，逐一复制对应位置的物理页，即可得到“快照点时刻的一致性数据副本”。
三、核心原理2：重做日志（Redo Log）的实时追踪与补充
一致性快照解决了“备份起点的一致性”，但备份过程可能持续数分钟甚至数小时，期间数据库仍在处理业务（产生新的修改）。为了让最终的备份集包含“快照点到备份结束”的所有数据，达梦引入了重做日志实时追踪技术：
- 重做日志的作用：达梦数据库会将所有数据修改操作（INSERT/UPDATE/DELETE等）实时写入“重做日志文件”（.log格式，默认双日志文件循环写入），用于崩溃恢复（Crash Recovery）和备份补充。
- 备份期间的日志追踪：在热备份启动后，数据库会启动一个日志追踪进程，实时监控并复制“快照点SCN之后生成的所有重做日志”（包括当前正在写入的日志文件和后续切换的日志文件）。
- 备份集的完整性：最终的物理热备份集包含两部分：
- 快照点时刻的“一致性数据页副本”（全量或增量，取决于备份类型）；
- 快照点到备份结束期间的“增量重做日志片段”。
恢复时，只需先恢复数据页副本到快照点状态，再通过重做日志片段“重演”后续修改，即可将数据恢复到“备份结束时刻”的完整状态。
四、关键技术特性：支持“增量热备份”的底层逻辑
达梦物理热备份不仅支持全量（备份所有数据页），还支持增量（仅备份“上一次备份后修改过的数据页”），其实现依赖**“页修改标记（Page Dirty Flag）”** 技术：
- 每次数据库启动或完成一次全量/增量备份后，达梦会初始化一个“页修改追踪表”；
- 当数据页被修改时，数据库会在“页修改追踪表”中标记该页的“修改状态”（如标记页的物理地址和修改时间）；
- 执行增量热备份时，备份进程只需扫描“页修改追踪表”，仅复制“标记为修改过的数据页”，同时追踪对应期间的重做日志，大幅减少备份量和时间。
总结：物理热备份的技术核心链路
graph LR
A[发起热备份命令] --> B[记录当前SCN，创建一致性快照]
B --> C[强制刷盘快照点前的脏页]
C --> D[复制快照点的一致性数据页（全量/增量）]
D --> E[实时追踪并复制快照点后的重做日志]
E --> F[生成包含“数据页+重做日志”的备份集]
本质上，达梦物理热备份是通过**“SCN快照确保起点一致”+“重做日志追踪确保增量完整”+“页级管理实现高效复制”** 的技术组合，在不中断业务的前提下，实现了物理文件级的可靠备份，兼顾了备份效率、数据完整性和业务连续性。