数据库实验——备份与恢复

一、目的（本次实验所涉及并要求掌握的知识点）

1.掌握SQL server的备份与恢复

二、实验内容与设计思想（设计思路、主要数据结构、主要代码结构、主要代码段分析）

验证性实验

实验1：在资源管理器中建立备份设备实验

第一步：在SQL Server管理平台的【对象资源管理器】窗口中展开【服务器对象】的子节点【备份设备】上单击鼠标右键，弹出快捷菜单，如右图所示。

第二步：单击新建备份设备选项，打开【备份设备】对话框。在【设备名称】文件框中输入“db_school_bakdevice”；在不存在磁带机的情况下，【目标】目标选项自动选中【文件】单选项，在【文件】选项对应的文本框中输入文件路径和名称“C:\back\school_back.bak”，如下图所示。

实验2：在资源管理器中删除备份设备实验

在SQL Server管理平台的【对象资源管理器】窗口中展开【服务器对象】的子节点【备份设备】。在节点【db_school_bakdevice】上单击鼠标右键，弹出快捷菜单中删除该设备，如下图所示。

实验3：通过命令方式建立和删除备份设备实验

1.  建立备份设备

我们可以通过执行系统存储过程sp_addumpdevice的形式，建立一个磁盘备份设备，基本语法是：

EXEC sp_addumpdevice  'device_type' , 'logical_name'  , 'physical_name'，

其中各个参数的含义是：

device_type：设备类型，‘disk|tape’， “disk”表示磁盘，“tape”表示磁带。

logical_name：逻辑磁盘备份设备名。

physical_name：物理磁盘备份设备名。

--例1：使用T-SQL语句的存储过程sp_addumpdevice命令行创建磁盘备份设备的物理备份设备名为“E:\backup\student_bak”，逻辑备份设备名为“db_student_bakdevice”。

exec sp_addumpdevice 'disk','db_student_bakdevice','E:\backup\student_bak'

2.删除备份设备

删除一个磁盘备份设备的基本语法是：

EXEC sp_dropdevice  'logical_name'  , ‘delfile'

其中各个参数的含义是：

logical_name：逻辑磁盘备份设备名。

delfile：表示是否同时删除磁盘备份物理设备名。

--例2：使用T-SQL语句的存储过程sp_dropdevice命令行删除前面刚创建的磁盘备份设备。

exec sp_dropdevice 'db_student_bakdevice',delfile'

实验1：在资源管理器中进行完全数据备份实验

第一步：打开资源管理器，鼠标右击school数据库，在展开的菜单中选择任务中的备份项。

第二步：在展开的备份数据库界面中，选择备份类型为“完整”，备份组件为数据库，在备份目标为备份到磁盘，选择添加磁盘的具体的路径及备份文件名为C:\school_fullback.bak，如图所示。点击确定后完成完全数据备份的工作，所生成的C:\school_fullback.bak文件将在后面数据库恢复中被重新应用。

实验2：通过命令行进行完全数据备份实验

第一步：sp_addumpdevice 是系统存储过程，用于创建磁盘备份文件，其基本命令行如下所示：

sp_addumpdevice [@devtype=]'device_type',[@logicalname=]'logical_name',[ @physicalname = ] 'physical_name'[,{[@cntrltype = ] controller_type|[@devstatus=]'device_status' }]

use master--首先，进入master数据库。

Go

--下面，在C盘下建立文件夹back，然后分别执行下面的三个磁盘备份文件。

exec sp_addumpdevice 'disk','backup_file1','c:\back\backup_file1.bak'

exec sp_addumpdevice 'disk','backup_file2','c:\back\backup_file2.bak'

exec sp_addumpdevice 'disk','backup_log','c:\back\backup_log.bak'

实验2：通过命令行进行完全数据备份实验

第二步：将school数据库备份到第一步建立的磁盘备份文件中。

BACKUP DATABASE{database_name|@database_name_var} <file_or_filegroup> [ ,...f ]

TO <backup_device> [ ,...n ]  ..[[,]{INIT|NOINIT}]

backup database school to backup_file1 with noinit

backup database school to backup_file2 with init

--请反复执行这两句话，那么我们可以很快从磁盘文件的空间变化中发现init和no init的区别：

--可见，init由于重新建立磁盘备份，因此文件并没有增长；而由于noinit是追加备份，因此磁盘文件增长非常明显。当然，我们也可以不需要使用磁盘备份文件，而通过直接指定磁盘路径的方式实现对数据库文件进行备份。

BACKUP DATABASE school  TO  DISK='D:\ Mydiffbackup.bak'

实验1：通过命令行进行差异数据备份实验

BACKUP DATABASE school  TO  DISK='D:\school_back.bak'  WITH DIFFERENTIAL

  --或者

  backup database school to backup_file2  WITH DIFFERENTIAL

实验2：在管理平台中进行差异数据备份实验

打开备份向导。在“备份数据库”窗口中，选择备份类型为“差异”。在备份的目标中，指定备份到的磁盘文件位置（本例中为C:\back\school.bak文件），如图所示。然后单击“确定”按钮。备份完成后，可以找到C:\back\school.bak文件。差异备份文件要比完全备份文件小得多，因为它仅备份自上次完整备份后更改过的数据。

实验1：在管理平台中进行日志文件备份实验

打开备份向导。在“备份数据库”窗口中，选择备份类型为“事务日志”。在备份的目标中，指定备份到的磁盘文件位置（本例中为c:\back\backup_log.bak文件），如图所示。然后单击“确定”按钮。备份完成后，可以找到c:\back\backup_log.bak文件。

实验2：通过命令行进行日志文件备份实验

--备份事务日志，追加到现有日志文件

backup log school to disk='d:\school_log.bak'  WITH NOINIT

--清空日志文件

backup log school with no_log

--备份事务日志，重写现有日志文件，并尽可能的将所有发生的操作信息到日志文件中

BACKUP LOG school  TO DISK='c:\school_log.bak'  WITH INIT,NO_TRUNCATE

--如果不想要日志或者是日志已没有什么作用时,可以考虑以下的实现方案:

 backup log DBNAME with [no_log|truncate_only][no_truncate]

实验1：在管理平台中利用完全数据备份还原数据库实验

第一步：首先新建一个空的school数据库，而后用鼠标右键单击“对象资源管理器”中的“school”数据库对象。在弹出的快捷菜单中选择“任务”→“还原” →“数据库”选项，如图所示

第二步：在“还原数据库”窗口中，选择还原的数据库为“school”，选择用于还原的备份集为在备份操作中备份的完整数据集，如图所示

在“还原数据库”窗口中选择选项，在还原选项中选“覆盖现有数据库”复选框，如图所示，按“确定”按钮。还原操作完成后，打开“school”数据库，可以看到其中的数据进行了还原。在school中看不到进行完整备份后新增加的school数据，因为还原过程进行了完整备份的还原。

实验2：在管理平台中中利用差异数据备份还原数据库实验

第一步：在实验1的基础上，将school数据库的student表中插入一条学生记录后（假设姓名是关羽，如图所示），选择一次差异数据备份，备份至backup_file2.bak文件中。如图所示。

第二步：删除school数据库，而后先进性一次完全数据备份，但是过程和实验1却不完全一致。在还原数据库的常规选项中的操作过程相同，但是在“选项”中，必须设置其恢复状态为“不对数据库进行任何操作，不回滚未提交事务”，如图所示。即将数据库临时“挂起”，处于恢复状态。

三、实验使用环境（本次实验所使用的平台和相关软件）

  Win11,Sql server 2022

四、实验步骤和调试过程（实验步骤、测试数据设计、测试结果分析）

（一）验证性实验

实验1：在资源管理器中建立备份设备实验

第一步：在SQL Server管理平台的【对象资源管理器】窗口中展开【服务器对象】的子节点【备份设备】上单击鼠标右键，弹出快捷菜单，如右图所示。

第二步：单击新建备份设备选项，打开【备份设备】对话框。在【设备名称】文件框中输入“db_school_bakdevice”；在不存在磁带机的情况下，【目标】目标选项自动选中【文件】单选项，在【文件】选项对应的文本框中输入文件路径和名称“C:\back\school_back.bak”，如下图所示。

实验2：在资源管理器中删除备份设备实验

在SQL Server管理平台的【对象资源管理器】窗口中展开【服务器对象】的子节点【备份设备】。在节点【db_school_bakdevice】上单击鼠标右键，弹出快捷菜单中删除该设备，如下图所示。

实验3：通过命令方式建立和删除备份设备实验

1.  建立备份设备

我们可以通过执行系统存储过程sp_addumpdevice的形式，建立一个磁盘备份设备，基本语法是：

EXEC sp_addumpdevice  'device_type' , 'logical_name'  , 'physical_name'，

其中各个参数的含义是：

device_type：设备类型，‘disk|tape’， “disk”表示磁盘，“tape”表示磁带。

logical_name：逻辑磁盘备份设备名。

physical_name：物理磁盘备份设备名。

--例1：使用T-SQL语句的存储过程sp_addumpdevice命令行创建磁盘备份设备的物理备份设备名为“E:\backup\student_bak”，逻辑备份设备名为“db_student_bakdevice”。

exec sp_addumpdevice 'disk','db_student_bakdevice','E:\backup\student_bak'

2.删除备份设备

删除一个磁盘备份设备的基本语法是：

EXEC sp_dropdevice  'logical_name'  , ‘delfile'

其中各个参数的含义是：

logical_name：逻辑磁盘备份设备名。

delfile：表示是否同时删除磁盘备份物理设备名。

--例2：使用T-SQL语句的存储过程sp_dropdevice命令行删除前面刚创建的磁盘备份设备。

exec sp_dropdevice 'db_student_bakdevice',delfile'

实验1：在资源管理器中进行完全数据备份实验

第一步：打开资源管理器，鼠标右击school数据库，在展开的菜单中选择任务中的备份项。

第二步：在展开的备份数据库界面中，选择备份类型为“完整”，备份组件为数据库，在备份目标为备份到磁盘，选择添加磁盘的具体的路径及备份文件名为C:\school_fullback.bak，如图所示。点击确定后完成完全数据备份的工作，所生成的C:\school_fullback.bak文件将在后面数据库恢复中被重新应用。

第一步：sp_addumpdevice 是系统存储过程，用于创建磁盘备份文件，其基本命令行如下所示：

sp_addumpdevice [@devtype=]'device_type',[@logicalname=]'logical_name',[ @physicalname = ] 'physical_name'[,{[@cntrltype = ] controller_type|[@devstatus=]'device_status' }]

use master--首先，进入master数据库。

Go

--下面，在C盘下建立文件夹back，然后分别执行下面的三个磁盘备份文件。

exec sp_addumpdevice 'disk','backup_file1','c:\back\backup_file1.bak'

exec sp_addumpdevice 'disk','backup_file2','c:\back\backup_file2.bak'

exec sp_addumpdevice 'disk','backup_log','c:\back\backup_log.bak'

实验2：通过命令行进行完全数据备份实验

第二步：将school数据库备份到第一步建立的磁盘备份文件中。

BACKUP DATABASE{database_name|@database_name_var} <file_or_filegroup> [ ,...f ]

TO <backup_device> [ ,...n ]  ..[[,]{INIT|NOINIT}]

backup database school to backup_file1 with noinit

backup database school to backup_file2 with init

--请反复执行这两句话，那么我们可以很快从磁盘文件的空间变化中发现init和no init的区别：

--可见，init由于重新建立磁盘备份，因此文件并没有增长；而由于noinit是追加备份，因此磁盘文件增长非常明显。当然，我们也可以不需要使用磁盘备份文件，而通过直接指定磁盘路径的方式实现对数据库文件进行备份。

BACKUP DATABASE school  TO  DISK='D:\ Mydiffbackup.bak'

实验1：通过命令行进行差异数据备份实验

BACKUP DATABASE school  TO  DISK='D:\school_back.bak'  WITH DIFFERENTIAL

  --或者

  backup database school to backup_file2  WITH DIFFERENTIAL

打开备份向导。在“备份数据库”窗口中，选择备份类型为“差异”。在备份的目标中，指定备份到的磁盘文件位置（本例中为C:\back\school.bak文），如图所示。然后单击“确定”按钮。备份完成后，可以找到C:\back\school.bak文件。差异备份文件要比完全备份文件小得多，因为它仅备份自上次完整备份后更改过的数据。

实验1：在管理平台中进行日志文件备份实验

打开备份向导。在“备份数据库”窗口中，选择备份类型为“事务日志”。在备份的目标中，指定备份到的磁盘文件位置（本例中为c:\back\backup_log.bak文件），如图所示。然后单击“确定”按钮。备份完成后，可以找到c:\back\backup_log.bak文件。

实验2：通过命令行进行日志文件备份实验

--备份事务日志，追加到现有日志文件

backup log school to disk='d:\school_log.bak'  WITH NOINIT

--清空日志文件

backup log school with no_log

--备份事务日志，重写现有日志文件，并尽可能的将所有发生的操作信息到日志文件中

BACKUP LOG school  TO DISK='c:\school_log.bak'  WITH INIT,NO_TRUNCATE

--如果不想要日志或者是日志已没有什么作用时,可以考虑以下的实现方案:

 backup log DBNAME with [no_log|truncate_only][no_truncate]

实验1：在管理平台中利用完全数据备份还原数据库实验

第一步：首先新建一个空的school数据库，而后用鼠标右键单击“对象资源管理器”中的“school”数据库对象。在弹出的快捷菜单中选择“任务”→“还原” →“数据库”选项，如图所示

第二步：在“还原数据库”窗口中，选择还原的数据库为“school”，选择用于还原的备份集为在备份操作中备份的完整数据集，如图所示

在“还原数据库”窗口中选择选项，在还原选项中选“覆盖现有数据库”复选框，如图所示，按“确定”按钮。还原操作完成后，打开“school”数据库，可以看到其中的数据进行了还原。在school中看不到进行完整备份后新增加的school数据，因为还原过程进行了完整备份的还原。

实验2：在管理平台中中利用差异数据备份还原数据库实验

第一步：在实验1的基础上，将school数据库的student表中插入一条学生记录后（假设姓名是关羽，如图所示），选择一次差异数据备份，备份至backup_file2.bak文件中。如图所示。

第二步：删除school数据库，而后先进性一次完全数据备份，但是过程和实验1却不完全一致。在还原数据库的常规选项中的操作过程相同，但是在“选项”中，必须设置其恢复状态为“不对数据库进行任何操作，不回滚未提交事务”，如图所示。即将数据库临时“挂起”，处于恢复状态。

综合实训 SQL Server备份方法实训

--实验1：首先开始进行完全数据备份

backup database d1 to bak1 with init

backup database d1 to bak1 with noinit

--注意，参数init和noinit的差异性

use master

go

-- 创建名为bak1的磁盘备份设备，指定实际存储路径，这里假设路径为D:\backup\bak1.bak，需根据实际情况调整

exec sp_addumpdevice 'disk', 'bak1', 'D:\backup\bak1.bak'

go

-- 第一次备份使用INIT参数，创建新的备份集并覆盖现有备份

backup database d1 to bak1 with init

-- 后续备份使用NOINIT参数，追加到现有备份集

backup database d1 to bak1 with noinit

--实验2：下面开始进行差异备份，第一次备份时应做完全备份 ★ ★ ★

backup database d2 to bak2 with init,name='d2_full'

--建立表b1                                                                               R1

create table b1(c1 int not null,c2 char(10) not null)

--每次插入更新的数据后，都进行差异数据备份                                   R2

backup database d2 to bak2 with differential,name='d2_diff1'

insert b1 values(1,'a')

backup database d2 to bak2 with differential,name='d2_diff2‘                                 R3

insert b1 values(2,'b')

backup database d2 to bak2 with differential,name='d2_diff3‘                                 R4

insert b1 values(3,'c')

backup database d2 to bak2 with differential,name='d2_diff4‘                          R5

restore headeronly from bak2

use master

go

-- 创建磁盘类型的备份设备bak2，指定实际存储路径，这里假设路径为D:\backup\bak2.bak，需根据实际情况调整

exec sp_addumpdevice 'disk', 'bak2', 'D:\backup\bak2.bak'

go

-- 首先进行完全备份，使用INIT创建新备份集

backup database d2 to bak2 with init,name='d2_full' 

-- 创建测试表

create table b1(c1 int not null,c2 char(10) not null)

-- 每次数据变更后进行差异备份

backup database d2 to bak2 with differential,name='d2_diff1'

insert b1 values(1,'a')

backup database d2 to bak2 with differential,name='d2_diff2'

insert b1 values(2,'b')

backup database d2 to bak2 with differential,name='d2_diff3'

insert b1 values(3,'c')

backup database d2 to bak2 with differential,name='d2_diff4'

-- 查看备份集信息

restore headeronly from bak2

  

五、实验小结（实验中遇到的问题及解决过程、实验中产生的错误及原因分析、实验体会和收获）

1.“无法打开备份设备 'bak1 (D:\backup\bak1.bak)' 。出现操作系统错误 3 (系统找不到指定的路径。)” 说明指定的备份文件存储路径 D:\backup 不存在。

解决办法：

手动创建路径：打开文件资源管理器，在 D: 盘下手动创建名为 backup 的文件夹。同时，要确保 SQL Server 服务账户（一般是 NT Service\MSSQLSERVER ）对该文件夹有读写权限。可以通过文件夹属性 - 安全选项卡来检查和设置权限。

2.

该错误提示表明在执行备份操作时，指定的备份设备bak1不存在。

解决办法：

使用存储过程创建备份设备，可以通过sp_addumpdevice存储过程来创建备份设备。

3.逻辑设备已存在的冲突

执行sp_addumpdevice时提示 “逻辑设备‘bak1’已存在”。因为目标逻辑设备名称已被占用。

解决方法：直接使用已存在的设备名称进行备份，无需重复创建。

4.简单恢复模式下无法备份日志的错误

执行BACKUP LOG时提示 “当恢复模式为 SIMPLE 时，不允许使用 BACKUP LOG 语句”。数据库恢复模式为 “简单”，不支持事务日志备份。

解决方法：将数据库恢复模式改为 “完整” 或 “大容量日志”

实验体会和收获

熟练掌握了 SQL Server 中备份设备的创建与删除（通过 SSMS 图形界面和sp_addumpdevice/sp_dropdevice命令）。

理解了完全备份、差异备份和日志备份的区别与应用场景：

完全备份：完整复制数据库，占用空间大，用于初始备份。

差异备份：仅备份自上次完全备份后的变更，依赖完全备份。

日志备份：记录事务日志，需配合完整恢复模式使用，用于数据点恢复。

学会使用RESTORE HEADERONLY/FILELISTONLY等命令查询备份集信息，辅助恢复操作。

本次实验通过理论与实践结合，系统学习了 SQL Server 备份与恢复的全流程，熟悉了不同备份类型的操作细节及常见问题处理。未来需进一步结合实际场景，优化备份策略，确保数据库在故障情况下能够快速、完整地恢复，保障数据安全与业务连续性。