mysql 開發進階篇系列 44 物理備份與恢復( 熱備份xtrabackup 工具介紹)

一.概述

　　物理備份和恢復又分為冷備份和熱備份。與邏輯備份相比，它最大優點是備份和恢復的速度更快。因為物理備份的原理都是基於文件的cp。

　　1.1 冷備份
　　　　冷備份就是停掉資料庫服務。這種物理備份一般很少使用，因為很多應用是不允許長時間停機的。恢復操作大概是：首先停掉mysql服務， 在操作系統級別恢復mysql的數據文件，然後重啟mysql服務， 使用mysqlbinlog工具恢復自備份以來的所有binlog。估計這種方法跟sql server的分離附加庫類似。由於會停機，冷備份就不在深入。

　　1.2 熱備份
　　　　對於熱備份有很多方法，本質其實就是將要備份的表加讀鎖，然後再cp數據文件到備份目錄。對於熱備份有很多第三方工具。使用最為廣泛的好像是 xtrabackup 工具,該工具是用來備份mysql資料庫的開源工具。
　　　　點擊查看xtrabackup 用戶指南

二. precona xtrabackup 介紹

　　下麵翻譯來自官方文檔 2.4版本，有些地方翻譯後不是很懂，在後面繼續學習xtrabackup中，一邊實戰一邊理解，在回頭把該介紹文檔修正。

　　2.1 xtrabackup介紹

　　　　Percona XtraBackup是一個開源的MySQL伺服器熱備份工具，在備份期間不會鎖定資料庫。是一個編譯好的C二進位文件，提供了用MyISAM、InnoDB和XtraDB表備份整個MySQL資料庫實例的功能。現是最新版本是2.4，目前只支持在linux系統上。

　　　　它可以在MySQL 5.1、5.5、5.6和5.7伺服器上備份InnoDB、XtraDB和MyISAM表的數據，也可以用XtraDB備份Percona伺服器的數據。

　　　　無論是24x7高負載的伺服器還是低事務量的環境，Percona XtraBackup的設計目的是使備份成為一個無縫的過程，而不會破壞生產環境中伺服器的性能。

　　 2.2 支持的備份類型

　　　　(1)增量備份

　　　　(2)部分備份

　　　　(3)緊湊的備份

　　2.3 高級特征
　　　　 (1)使用xtrabackup腳本備份

　　　　 (2)統計分析表

　　　　 (3)處理二進位日誌

　　　　 (4)恢復單個表

　　　　 (5)LRU轉儲備份

　　2.4  XtraBackup備份功能　　　

　　　　下麵介紹下XtraBackup工具的主要特征，功能中講到的Drizzle、MariaDB和Percona Server等是MySQL分 支。

　　2.5 備份工作原理
　　　　Percona XtraBackup基於InnoDB的崩潰恢復功能, 它會複製InnoDB數據文件，這會導致內部不一致的數據, 然後，它對文件執行崩潰恢復，使它們再次成為一致的、可用的資料庫。

　　　　它的工作是因為InnoDB維護一個重做日誌，也稱為事務日誌。這包含對InnoDB數據的每次更改的記錄。當InnoDB啟動時，它檢查數據文件和事務日誌，並執行兩個步驟。它將提交的事務日誌條目應用於數據文件，並對任何修改了數據但沒有提交的事務執行撤銷操作。

　　　　Percona XtraBackup的工作原理是在日誌序列號(LSN)啟動時記住它，然後複製數據文件。這樣做需要一些時間，所以如果文件正在更改，那麼它們就會在不同的時間點反映資料庫的狀態。同時，Percona XtraBackup運行一個後臺進程來監視事務日誌文件，並從中複製更改。Percona XtraBackup需要不斷地這樣做，因為事務日誌是以迴圈方式編寫的，並且可以在一段時間後重用。自從Percona XtraBackup開始執行以來，對數據文件的每次更改都需要事務日誌記錄。

　　　　Percona XtraBackup將使用備份鎖作為具有讀鎖的表的輕量級替代。這個特性在Percona Server 5.6+中可用。Percona XtraBackup自動使用此功能複製非InnoDB數據，以避免阻塞修改InnoDB表的DML查詢。當伺服器支持備份鎖時，xtrabackup首先複製InnoDB數據，運行鎖表進行備份，然後複製MyISAM表和.frm文件。一旦完成，文件的備份將開始。它將備份.frm， . mrg， . myd， . myi， . trg， . trn， . arm， . arz， . csm， . csv， .par和.opt文件。

　　　　在此之後，xtrabackup將使用LOCK BINLOG進行備份，以阻止顯示主/從狀態所報告的所有可能更改二進位日誌位置或Exec_Master_Log_Pos或Exec_Gtid_Set(即與複製從庫上的當前SQL線程狀態對應的主庫二進位日誌坐標)的操作。然後xtrabackup將完成重做日誌文件的複製，並獲取二進位日誌坐標。完成此操作後，xtrabackup將解鎖二進位日誌和表。

　　　　最後，將二進位日誌位置列印到STDERR，如果一切正常，xtrabackup將退出返回0

　　　　註意，xtrabackup的STDERR沒有寫在任何文件中。您必須將其重定向到一個文件，例如，xtrabackup 選項2> backupout.log。

　　　　它還將在備份目錄中創建以下文件：

　　　　　在準備階段，Percona XtraBackup使用複製的事務日誌文件對複製的數據文件執行崩潰恢復。完成之後，資料庫就可以恢復和使用了。

　　　　　備份後的MyISAM表和InnoDB表最終會保持一致，因為在準備(恢復)過程之後，InnoDB的數據會向前滾到備份完成的地方，而不是回滾到備份開始的地方。這個時間點與具有讀鎖的flush tables表匹配，因此MyISAM數據和準備好的InnoDB數據是同步的。

　　　　　xtrabackup和innobackupex工具都提供了前面解釋中沒有提到的許多特性。每個工具的功能在手冊中有更詳細的說明。簡單地說，這些工具允許您使用各種組合的數據文件複製、日誌文件複製和對數據應用日誌來執行流備份和增量備份等操作。

　　2.6 恢復還原工作

　　　　要使用xtrabackup恢復備份，您可以使用xtrabackup—copy-back或xtrabackup—move選項。

　　　　Xtrabackup將從my.cnf中讀取datadir、innodb_data_home_dir、innodb_data_file_path、innodb_log_group_home_dir變數，並檢查目錄是否存在。

　　　　它將首先複製MyISAM表、索引等(.frm、. mrg、. myd、. myi、. trg、. trn、. arm、. arz、. csm、. csv、par和.opt文件)，然後複製InnoDB表和索引，最後複製日誌文件。它將保留文件的屬性，當複製它們時，您可能不得不在啟動資料庫伺服器之前，將文件的所有權更改為mysql用戶，因為它們將屬於創建備份的用戶。

　　　　可以使用xtrabackup—move-back選項恢復備份。這個選項類似於xtrabackup——copy-back，唯一的區別是它將文件移動到目標位置，而不是複製文件。由於此選項刪除了備份文件，因此必須謹慎使用。當沒有足夠的空閑磁碟空間來容納數據文件和它們的備份副本時，它非常有用。