MySQL之Xtrabackup备份恢复数据库-简介

一、Xtrabackup介绍  

1、Xtrabackup是什么  

　　Xtrabackup 是一个对InnoDB做数据备份的工具，支持在线热备份(备份时不影响数据读写)，是商业备份工具InnoDB Hotbackup的一个很好的替代品。  
　　Xtrabackup 有两个主要的工具：xtrabackup、innobackupex  

• xtrabackup只能备份InnoDB和XtraDB两种数据表，而不能备份MyISAM数据表。
• innobackupex是参考了InnoDB Hotbackup的innoback脚本修改而来的。innobackupex是一个perl脚本封装，封装了xtrabackup。主要是为了方便同 时备份InnoDB和MyISAM引擎的表，但在处理myisam时需要加一个读锁。 并且加入了一些使用的选项。如--slave-info可以记录备份恢复后，作为slave需要的一些信息，根据这些信息，可以很方便的利用备份来重做slave。  

2、Xtrabackup可以做什么 

　　在线(热)备份整个库的InnoDB、 XtraDB表  
　　在xtrabackup的上一次整库备份基础上做增量备份(innodb only)  
　　以流的形式产生备份，可以直接保存到远程机器上(本机硬盘空间不足时很有用)  

　　MySQL 数据库本身提供的工具并不支持真正的增量备份，二进制日志恢复是point-in-time(时间点)的恢复而不是增量备份。  
　　Xtrabackup 工具支持对InnoDB存储引擎的增量备份，工作原理如下：  
　　(1)、 首先完成一个完全备份，并记录下此时检查点的LSN(Log Sequence Number)。  
　　(2)、 在进程增量备份时，比较表空间中每个页的LSN是否大于上次备份时的LSN，如果是，则备份该页，同时记录当前检查点的LSN。  
　　首先，在logfile中找到并记录最后一 个checkpoint(“last checkpoint LSN”)，然后开始从LSN的位置开始拷贝InnoDB的logfile到xtrabackup_logfile；接着，开始拷贝全部的数据文 件.ibd；在拷贝全部数据文件结束之后，才停止拷贝logfile。因为logfile里面记录全部的数据修改情况，所以，即时在备份过程中数据文件被修改过了，恢复时仍然能够通过解析xtrabackup_logfile保持数据的一致。  

3、Xtrabackup备份原理  

　　XtraBackup 基于InnoDB的crash-recovery功能。它会复制innodb的data file，由于不锁表，复制出来的数据是不一致的，在恢复的时候使用crash-recovery，使得数据恢复一致。
　　InnoDB 维护了一个redo log，又称为transaction log，事务日志，它包含了innodb数据的所有改动情况。当InnoDB启动的时候，它会先去检查data file和transaction log，并且会做二步操作： XtraBackup 在备份的时候， 一页一页地复制innodb的数据，而且不锁定表，与此同时，XtraBackup还有另外一个线程监视着transactions log，一旦log发生变化，就把变化过的log pages复制走。为什么要急着复制走呢？因为transactions log文件大小有限，写满之后，就会从头再开始写，所以新数据可能会覆盖到旧的数据。  
　　在prepare过程中，XtraBackup使用复制到的transactions log对备份出来的innodb data file进行crash recovery。  

4、实现细节  
　　XtraBackup 以read-write模式打开 innodb的数据文件，然后对其进行复制。其实它不会修改此文件。也就是说，运行 XtraBackup的用户，必须对innodb的数据文件具有读写权限。之所以采用read-write模式是因为XtraBackup采用了其内置的 innodb库来打开文件，而innodb库打开文件的时候就是rw的。  
　　XtraBackup 要从文件系统中复制大量的数据，所以它尽可 能地使用posix_fadvise()，来告诉OS不要缓存读取到的数据，从 而提升性能。因为这些数据不会重用到了，OS却没有这么聪明。如果要缓存一下的话，几个G的数据，会对OS的虚拟内存造成很大的压力，其它进程，比如 mysqld很有可能被swap出去，这样系统就会受到很大影响了。  
　　在备份innodb page的过程中，XtraBackup每次读写1MB的数据，1MB/16KB=64个page。这个不可配置。读1MB数据之 后，XtraBackup一页一页地遍历这1MB数据，使用innodb的buf_page_is_corrupted()函数检查此页的数据是否正常， 如果数据不正常，就重新读取这一页，最多重新读取10次，如果还是失败，备份就失败了，退出。在复制transactions log的时候，每次读写512KB的数据。同样不可以配置。

5、特点
　　(1)备份过程快速、可靠；
　　(2)备份过程不会打断正在执行的事务；
　　(3)能够基于压缩等功能节约磁盘空间和流量；
　　(4)自动实现备份检验；
　　(5)还原速度快；

６、innobackupex 相关参数

　　注：xtrabackup命令只备份数据文件,并不备份数据表结构(.frm),所以使用xtrabackup恢复的时候,你必须有对应表结构文件(.frm),所以,个人推荐采用 innobackupex命令 [此命令相当于冷备份，复制数据目录的索引，数据，结构文件，但会有短暂的锁表（时间依赖于MyISAM大小）]。

参数说明如下：

　　--defaults-file：指定my.cnf参数文件的位置[此配置文件里必须指定datadir]。

　　--apply-log　：同xtrabackup的--prepare参数,一般情况下,在备份完成后，数据尚且不能用于恢复操作，因为备份的数据中可能 会包含尚未提交的事务或已 经提交但尚未同步至数据文件中的事务。因此，此时数据 文件仍处理不一致状态。--apply-log的作用是通过回滚未提交的事务及同步已经提交的事务至数据文 件使数据文件处于一致性状态。

　　--copy-back  ：做数据恢复时将备份数据文件拷贝到MySQL服务器的datadir。

　　--remote-host=HOSTNAME： 通过ssh将备份数据存储到进程服务器上。

　　--stream=[tar]：备份文件输出格式, 该文件可在XtarBackup binary文件中获得. 在使用参数stream=tar备份的时候,你的xtrabackup_logfile可能会临 时放在/tmp目录下,如果你备份的时候并发写入较大的话,xtrabackup_logfile可能会很大(5G+),很可能会撑满你的/tmp目录,可以通过参数--tmpdir指定目录来 解决这个问题。

　　--tmpdir=DIRECTORY：当有指定--remote-host or --stream时, 事务日志临时存储的目录, 默认采用MySQL配置文件中所指定的临时目录tmpdir。

　　--redo-only --apply-log：强制备份日志时只redo,跳过rollback,这在做增量备份时非常必要。

　　--use-memory=*：该参数在prepare的时候使用,控制prepare时innodb实例使用的内存。

　　--databases=LIST：列出需要备份的databases,如果没有指定该参数,所有包含MyISAM和InnoDB表的database都会被备份。

　　--slave-info：备份从库, 加上--slave-info备份目录下会多生成一个xtrabackup_slave_info 文件, 这里会保存主日志文件以及偏移, 文件内容类似 于:CHANGE MASTER TO MASTER_LOG_FILE='', MASTER_LOG_POS=0。

　　--socket=SOCKET：指定mysql.sock所在位置，以便备份进程登录mysql。

　　--uncompress   :解压备份的数据文件，支持ibbackup，xtrabackup还没有实现该功能。

　　--include=REGEXP   ：对xtrabackup参数 --tables的封装，也支持ibbackup。备份包含的库表，例如：--include="test.*"，意思是要备份test库中所有的表。如 果需要全备份，则省略这个参数；如果需要备份test库下的2个表：test1和test2,则写成：-- include="test.test1|test.test2"。也可以使用通配符，如：--include="test.test*"。 

二、备份与恢复

1、备份

　　# 全备
 　  innobackupex --defaults-file=/etc/my.cnf --no-timestamp  --port=3306 --user=backup --password=backup  /backupdir/bak_data/full_bak >/backupdir/bak_data/innoback.log 2>&1

　　innobackupex --defaults-file=/etc/my.cnf --no-timestamp  --port=3306 --user=backup --password=backup --incremental --incremental-basedir=/backupdir/bak_data/full_bak /backupdir/bak_data/one_backup >/backupdir/bak_data/innoback.log 2>&1

　　# 第二次增量备份

　　innobackupex --defaults-file=/etc/my.cnf --no-timestamp  --port=3306 --user=backup --password=backup --incremental --incremental-basedir=/backupdir/bak_data/ one_backup  /backupdir/bak_data/two_backup >/backupdir/bak_data/innoback.log 2>&1

　　# 第三次增量备份

　　innobackupex --defaults-file=/etc/my.cnf --no-timestamp  --port=3306 --user=backup --password=backup --incremental --incremental-basedir=/backupdir/bak_data/two_backup /backupdir/bak_data/three_backup  >/backupdir/bak_data/innoback.log 2>&1

2、恢复
　　# 备份应用日志，保证数据一致， 将增量备份的合并到全备上,恢复使用全备恢复

　　# 全备应用日志
　　innobackupex  --defaults-file=/etc/my3308.cnf --apply-log /backupdir/bak_data/full_bak
　　# 第一次的增量备份应用日志 ,应用完日志后,将合并到全备上,恢复使用全备恢复
　　 innobackupex  --defaults-file=/etc/my3308.cnf --apply-log /backupdir/bak_data/full_bak --incremental-dir=/backupdir/bak_data/one_backup

　　# 第二次的增量备份应用日志,应用完日志后,将合并到全备上,恢复使用全备恢复
　　 innobackupex  --defaults-file=/etc/my3308.cnf --apply-log /backupdir/bak_data/full_bak --incremental-dir=/backupdir/bak_data/two_backup

  　  # 第三次的增量备份应用日志,应用完日志后,将合并到全备上,恢复使用全备恢复
　　 innobackupex  --defaults-file=/etc/my3308.cnf --apply-log /backupdir/bak_data/full_bak --incremental-dir=/backupdir/bak_data/three_backup
 
　　# 此时三次增量备份其实都合并到全备上了,恢复是只需要使用全备进行恢复就可以了。
　　# 模拟数据故障[删除数据库的数据目录，执行如下命令还原]
　　 innobackupex --defaults-file=/etc/my3308.cnf --copy-back /backupdir/bak_data/full_bak

　　# 恢复后的数据默认权限是有问题的，所以需要修改数据目录权限，如下
　　 chown -R mysql:mysql /var/lib/mysql3308/
　　# 此时数据恢复完成，重启数据库服务，进行测试就可以了。

本文源自：http://www.tuicool.com/articles/nMvUj2

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