教程:在运行的集群中备份和复制单个数据库

本教程提供了一个详细的示例,说明如何备份单个数据库(在本例中为 3.5 版本),并使用 neo4j-admin copy 命令将其复制到正在运行的 4.x Neo4j 集群中。

neo4j-admin copy 命令可用于清理数据库不一致性、压缩存储以及升级/迁移数据库(从社区版或企业版)到更高版本的 Neo4j 企业版。由于 neo4j-admin copy 命令不会复制模式存储,因此不需要 顺序路径 的中间步骤。如果定义了模式,则 neo4j-admin copy 操作输出的命令可用于创建新模式。

请记住

  • neo4j-admin copy 命令会复制节点 ID,但关系会获得新的 ID。

  • neo4j-admin copy 命令用于将单个数据库从指定的 Neo4j 数据库管理系统路径复制到另一个 Neo4j 数据库管理系统。请注意,不会在新的 Neo4j 数据库管理系统上创建任何模式数据。system 数据库**不能**使用 neo4j-admin copy 命令复制。

因此,如果您想保留关系 ID 或升级整个数据库管理系统,则应遵循 顺序路径

重要的是要注意,neo4j-admin copy 是一个 IOPS 密集型过程。

可以根据以下因素估算 neo4j-admin copy 命令需要多长时间

  • Neo4j 与许多其他数据库一样,以 8K 页面进行 IO。

  • 磁盘制造商提供的磁盘可以处理的 IOPS 最大值。

例如,如果您的磁盘制造商提供了 5000 IOPS 的最大值,您可以合理地预期每秒最多进行 5000 次此类页面操作。因此,您期望获得的最大理论吞吐量是 40MB/s(或 144 GB/小时)在该磁盘上。然后,您可以假设在该 5000 IOPS 磁盘上运行 neo4j-admin copy 的最佳情况是处理 144 GB 数据库至少需要 1 个小时。[1]

但是,务必记住,该过程必须从源数据库读取 144 GB,并且还必须写入目标存储(假设目标存储的大小相当)。此外,复制期间的内部过程会多次读取/修改/写入存储。因此,在额外增加 144 GB 的读写的情况下,在 5000 IOPS 磁盘上运行 neo4j-admin copy 的最佳情况实际上是**处理 144 GB 数据库至少需要 3 个小时**。

最后,还必须考虑在几乎所有云环境中,发布的 IOPS 值可能与实际值不同,或者无法持续保持最大可能的 IOPS。此示例的实际处理时间*可能*远远超过 3 个小时的估计值。

本教程将逐步介绍检查数据库存储使用情况(在本例中为 3.5 版本)、执行备份、压缩数据库备份(使用 neo4j-admin copy)以及在正在运行的 Neo4j 4.x 集群中创建它的基础知识。

检查 3.5 数据库存储使用情况

在备份和复制 3.5 数据库之前,让我们看一下数据库存储使用情况,并了解在加载、删除然后重新加载数据时它如何变化。

  1. 登录正在运行的 3.5 Neo4j 独立实例的 Neo4j 浏览器,并使用以下命令向 graph.db 数据库添加 100k 个节点

    FOREACH (x IN RANGE (1,100000) | CREATE (n:Person {name:x}))
  2. Person 节点的 name 属性上创建索引

    CREATE INDEX ON :Person(name)
  3. 使用 dbms.checkpoint() 过程将页面缓存中所有缓存的更新刷新到存储文件。

    CALL dbms.checkpoint()
  4. 在您的终端中,导航到 graph.db 数据库($neo4j_home/data/databases/graph.db)并运行以下命令以检查已加载节点和属性的存储大小。

    ls -alh
    ...
    -rw-r--r--   1 username  staff   1.4M 26 Nov 15:51 neostore.nodestore.db
    -rw-r--r--   1 username  staff   3.9M 26 Nov 15:51 neostore.propertystore.db
    ...

    输出报告节点存储 (neostore.nodestore.db) 和属性存储 (neostore.propertystore.db) 分别占用 1.4M3.9M

  5. 在 Neo4j 浏览器中,删除上面创建的节点并再次运行 CALL dbms.checkpoint 以强制执行检查点。

    MATCH (n) DETACH DELETE n
    CALL dbms.checkpoint()
  6. 现在,只添加一个节点,强制执行检查点,并重复步骤 4 以查看存储大小是否已更改。

    CREATE (n:Person {name:"John"})
    CALL dbms.checkpoint()

    如果现在检查节点存储和属性存储的大小,它们将仍然是 1.4M3.9M,即使数据库仅包含一个节点和一个属性。Neo4j 不会缩小硬盘上的存储文件。

在执行大量加载/删除操作的生产数据库中,结果是存储文件占用了大量未使用的空间。

备份 3.5 数据库

导航到 /bin 文件夹,并运行以下命令以在目标文件夹中备份您的数据库。如果您想要放置备份的文件夹不存在,则必须创建它。在本例中,它称为 /tmp/3.5.24

./neo4j-admin backup --backup-dir=/tmp/3.5.24 --name=graphdbbackup

有关执行备份和不同命令选项的详细信息,请参阅 操作手册 → 执行备份

将 3.5 数据库备份复制到 4.x Neo4j 集群

您可以使用neo4j-admin copy命令回收未使用的空间,并在您的4.x集群中创建数据库备份的碎片整理副本。

为了加快复制操作,您可以使用--from-pagecache--to-pagecache选项来指定在读取源和写入目标时分配多少缓存。根据经验法则,--to-pagecache应约为1-2GB,因为它主要执行顺序写入。然后,应将--from-pagecache分配给您可以腾出的任何内存,因为Neo4j从源执行随机读取。

  1. 在**每个集群成员**上,导航到/bin文件夹并运行以下命令以创建3.5数据库备份的压缩存储副本。任何不一致的节点、属性和关系都不会复制到新创建的存储中。

    ./neo4j-admin copy --from-path=/private/tmp/3.5.24/graphdbbackup --to-database=compactdb
    Selecting JVM - Version:11.0.6+8-LTS, Name:Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM, Vendor:Oracle Corporation
    Starting to copy store, output will be saved to: /Users/renetapopova/neo4j/cc-4.4.0/core1/logs/neo4j-admin-copy-2022-02-07.11.13.05.log
    2022-02-07 11:13:06.920+0000 INFO  [StoreCopy] ### Copy Data ###
    2022-02-07 11:13:06.923+0000 INFO  [StoreCopy] Source: /private/tmp/3.5.24/graphdbbackup (page cache 8m)
    2022-02-07 11:13:06.924+0000 INFO  [StoreCopy] Target: /Users/renetapopova/neo4j/cc-4.4.0/core1/data/databases/compactdb
    2022-02-07 11:13:06.924+0000 INFO  [StoreCopy] Empty database created, will start importing readable data from the source.
    2022-02-07 11:13:09.911+0000 INFO  [o.n.i.b.ImportLogic] Import starting
    
    Import starting 2022-02-07 11:13:09.963+0000
      Estimated number of nodes: 50.00 k
      Estimated number of node properties: 50.00 k
      Estimated number of relationships: 0.00
      Estimated number of relationship properties: 50.00 k
      Estimated disk space usage: 2.680MiB
      Estimated required memory usage: 36.71MiB
    
    (1/4) Node import 2022-02-07 11:13:11.069+0000
      Estimated number of nodes: 50.00 k
      Estimated disk space usage: 1.698MiB
      Estimated required memory usage: 36.71MiB
    .......... .......... .......... .......... ..........   5% ∆236ms
    .......... .......... .......... .......... ..........  10% ∆24ms
    .......... .......... .......... .......... ..........  15% ∆3ms
    .......... .......... .......... .......... ..........  20% ∆2ms
    .......... .......... .......... .......... ..........  25% ∆1ms
    .......... .......... .......... .......... ..........  30% ∆0ms
    .......... .......... .......... .......... ..........  35% ∆0ms
    .......... .......... .......... .......... ..........  40% ∆3ms
    .......... .......... .......... .......... ..........  45% ∆2ms
    .......... .......... .......... .......... ..........  50% ∆1ms
    .......... .......... .......... .......... ..........  55% ∆0ms
    .......... .......... .......... .......... .........-  60% ∆77ms
    .......... .......... .......... .......... ..........  65% ∆2ms
    .......... .......... .......... .......... ..........  70% ∆0ms
    .......... .......... .......... .......... ..........  75% ∆1ms
    .......... .......... .......... .......... ..........  80% ∆0ms
    .......... .......... .......... .......... ..........  85% ∆0ms
    .......... .......... .......... .......... ..........  90% ∆0ms
    .......... .......... .......... .......... ..........  95% ∆0ms
    .......... .......... .......... .......... .......... 100% ∆0ms
    
    Node import COMPLETED in 458ms
    
    (2/4) Relationship import 2022-02-07 11:13:11.528+0000
      Estimated number of relationships: 0.00
      Estimated disk space usage: 1006KiB
      Estimated required memory usage: 43.90MiB
    Relationship import COMPLETED in 571ms
    
    (3/4) Relationship linking 2022-02-07 11:13:12.100+0000
      Estimated required memory usage: 36.08MiB
    Relationship linking COMPLETED in 645ms
    
    (4/4) Post processing 2022-02-07 11:13:12.745+0000
      Estimated required memory usage: 36.08MiB
    -......... .......... .......... .......... ..........   5% ∆717ms
    .......... .......... .......... .......... ..........  10% ∆1ms
    .......... .......... .......... .......... ..........  15% ∆0ms
    .......... .......... .......... .......... ..........  20% ∆1ms
    .......... .......... .......... .......... ..........  25% ∆1ms
    .......... .......... .......... .......... ..........  30% ∆0ms
    .......... .......... .......... .......... ..........  35% ∆0ms
    .......... .......... .......... .......... ..........  40% ∆0ms
    .......... .......... .......... .......... ..........  45% ∆0ms
    .......... .......... .......... .......... ..........  50% ∆1ms
    .......... .......... .......... .......... ..........  55% ∆0ms
    .......... .......... .......... .......... ..........  60% ∆0ms
    .......... .......... .......... .......... ..........  65% ∆0ms
    .......... .......... .......... .......... ..........  70% ∆0ms
    .......... .......... .......... .......... ..........  75% ∆0ms
    .......... .......... .......... .......... ..........  80% ∆1ms
    .......... .......... .......... .......... ..........  85% ∆0ms
    .......... .......... .......... .......... ..........  90% ∆0ms
    .......... .......... .......... .......... ..........  95% ∆0ms
    .......... .......... .......... .......... .......... 100% ∆0ms
    
    Post processing COMPLETED in 1s 781ms
    
    
    IMPORT DONE in 4s 606ms.
    Imported:
      1 nodes
      0 relationships
      1 properties
    Peak memory usage: 43.90MiB
    2022-02-07 11:13:14.527+0000 INFO  [o.n.i.b.ImportLogic] Import completed successfully, took 4s 606ms. Imported:
      1 nodes
      0 relationships
      1 properties
    2022-02-07 11:13:15.484+0000 INFO  [StoreCopy] Import summary: Copying of 100704 records took 8 seconds (12588 rec/s). Unused Records 100703 (99%) Removed Records 0 (0%)
    2022-02-07 11:13:15.485+0000 INFO  [StoreCopy] ### Extracting schema ###
    2022-02-07 11:13:15.485+0000 INFO  [StoreCopy] Trying to extract schema...
    2022-02-07 11:13:15.606+0000 INFO  [StoreCopy] ... found 1 readable schema definitions. The following can be used to recreate the schema:
    2022-02-07 11:13:15.606+0000 INFO  [StoreCopy]
    
    CREATE BTREE INDEX `index_5c0607ad` FOR (n:`Person`) ON (n.`name`) OPTIONS {indexProvider: 'native-btree-1.0', indexConfig: {`spatial.cartesian-3d.min`: [-1000000.0, -1000000.0, -1000000.0], `spatial.cartesian.min`: [-1000000.0, -1000000.0], `spatial.wgs-84.min`: [-180.0, -90.0], `spatial.cartesian-3d.max`: [1000000.0, 1000000.0, 1000000.0], `spatial.cartesian.max`: [1000000.0, 1000000.0], `spatial.wgs-84-3d.min`: [-180.0, -90.0, -1000000.0], `spatial.wgs-84-3d.max`: [180.0, 90.0, 1000000.0], `spatial.wgs-84.max`: [180.0, 90.0]}}
    2022-02-07 11:13:15.606+0000 INFO  [StoreCopy] You have to manually apply the above commands to the database when it is started to recreate the indexes and constraints. The commands are saved to /Users/renetapopova/neo4j/cc-4.4.0/core1/logs/neo4j-admin-copy-2022-02-07.11.13.05.log as well for reference.
  2. 在**每个集群成员**上,运行以下命令以验证数据库是否已成功复制。

    ls -al ../data/databases
    total 0
    drwxr-xr-x@  6 renetapopova  staff   192 Feb  7 11:11 .
    drwxr-xr-x@  8 renetapopova  staff   256 Feb  7 10:36 ..
    drwxr-xr-x  34 renetapopova  staff  1088 Feb  7 11:12 compactdb
    drwxr-xr-x  38 renetapopova  staff  1216 Feb  7 10:39 neo4j
    -rw-r--r--   1 renetapopova  staff     0 Feb  7 10:36 store_lock
    drwxr-xr-x  39 renetapopova  staff  1248 Feb  7 10:39 system

    复制数据库不会自动创建它。因此,如果您在Cypher® Shell或Neo4j Browser中执行SHOW DATABASES,则将无法看到它。

在一个集群成员上创建您的压缩备份

您**仅在一个集群成员**上使用命令CREATE DATABASE创建数据库副本。该命令会自动路由到领导者,然后路由到其他集群成员。

  1. 在**其中一个集群成员**上,导航到/bin文件夹并运行以下命令以登录到Cypher Shell命令行控制台

    ./cypher-shell -u neo4j -p password
  2. 将活动数据库更改为system

    :USE system;
  3. 创建compactdb数据库

    CREATE DATABASE compactdb;
    0 rows available after 145 ms, consumed after another 0 ms
  4. 验证compactdb数据库是否联机。

    SHOW DATABASES;
    +----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
    | name        | aliases | access       | address          | role       | requestedStatus | currentStatus | error | default | home  |
    +----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
    | "compactdb" | []      | "read-write" | "localhost:7687" | "follower" | "online"        | "online"      | ""    | FALSE   | FALSE |
    | "compactdb" | []      | "read-write" | "localhost:7688" | "leader"   | "online"        | "online"      | ""    | FALSE   | FALSE |
    | "compactdb" | []      | "read-write" | "localhost:7689" | "follower" | "online"        | "online"      | ""    | FALSE   | FALSE |
    | "neo4j"     | []      | "read-write" | "localhost:7687" | "leader"   | "online"        | "online"      | ""    | TRUE    | TRUE  |
    | "neo4j"     | []      | "read-write" | "localhost:7688" | "follower" | "online"        | "online"      | ""    | TRUE    | TRUE  |
    | "neo4j"     | []      | "read-write" | "localhost:7689" | "follower" | "online"        | "online"      | ""    | TRUE    | TRUE  |
    | "system"    | []      | "read-write" | "localhost:7687" | "follower" | "online"        | "online"      | ""    | FALSE   | FALSE |
    | "system"    | []      | "read-write" | "localhost:7688" | "follower" | "online"        | "online"      | ""    | FALSE   | FALSE |
    | "system"    | []      | "read-write" | "localhost:7689" | "leader"   | "online"        | "online"      | ""    | FALSE   | FALSE |
    +----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
    
    9 rows
    ready to start consuming query after 21 ms, results consumed after another 29 ms
  5. 在一个集群成员上,将您的活动数据库更改为compactdb,并使用neo4j-admin copy命令的输出重新创建模式。

    CREATE BTREE INDEX `index_5c0607ad` FOR (n:`Person`) ON (n.`name`) OPTIONS {indexProvider: 'native-btree-1.0', indexConfig: {`spatial.cartesian-3d.min`: [-1000000.0, -1000000.0, -1000000.0], `spatial.cartesian.min`: [-1000000.0, -1000000.0], `spatial.wgs-84.min`: [-180.0, -90.0], `spatial.cartesian-3d.max`: [1000000.0, 1000000.0, 1000000.0], `spatial.cartesian.max`: [1000000.0, 1000000.0], `spatial.wgs-84-3d.min`: [-180.0, -90.0, -1000000.0], `spatial.wgs-84-3d.max`: [180.0, 90.0, 1000000.0], `spatial.wgs-84.max`: [180.0, 90.0]}};
    0 rows
    ready to start consuming query after 95 ms, results consumed after another 0 ms
    Added 1 indexes
  6. 在每个集群成员上,登录到Cypher Shell命令行控制台,将活动数据库更改为compactdb,并验证索引是否已成功创建

    CALL db.indexes;
    +----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
    | id | name             | state    | populationPercent | uniqueness  | type     | entityType | labelsOrTypes | properties | provider           |
    +----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
    | 1  | "index_343aff4e" | "ONLINE" | 100.0             | "NONUNIQUE" | "LOOKUP" | "NODE"     | []            | []         | "token-lookup-1.0" |
    | 2  | "index_5c0607ad" | "ONLINE" | 100.0             | "NONUNIQUE" | "BTREE"  | "NODE"     | ["Person"]    | ["name"]   | "native-btree-1.0" |
    +----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
    
    2 rows
    ready to start consuming query after 31 ms, results consumed after another 5 ms
  7. 验证所有数据是否已成功复制。在此示例中,应该有一个节点。

    MATCH (n) RETURN n.name;
    +--------+
    | n.name |
    +--------+
    | "John" |
    +--------+
    
    1 row available after 106 ms, consumed after another 2 ms
  8. 退出Cypher Shell命令行控制台。

    :exit;
    
    Bye!

    现在,您可以将存储大小与备份数据库的大小进行比较。

  9. 在一个集群成员上,导航到compactdb数据库($core1_home/data/databases/compactdb)并检查已复制节点和属性的存储大小。

    ls -alh
    ...
    -rw-r--r--   1 username  staff   736K Feb  7 16:00 neostore.nodestore.db
    -rw-r--r--   1 username  staff    16K Feb  7 16:00 neostore.propertystore.db
    ...

    输出报告节点存储和属性存储现在分别仅占用736K16K,而之前分别为1.4M3.9M


1. 计算基于MB/s = (IOPS * B) ÷ 10^6,其中B是以字节为单位的块大小;在Neo4j的情况下,为8000。然后可以根据(MB/s * 3600) ÷ 1000计算GB/小时。