使用xtrabackup進(jìn)行數(shù)據(jù)備份簡(jiǎn)析

下文內(nèi)容主要給大家?guī)?lái)使用xtrabackup進(jìn)行數(shù)據(jù)備份簡(jiǎn)析，這里所講到的知識(shí)，與書(shū)籍略有不同，都是創(chuàng)新互聯(lián)專業(yè)技術(shù)人員在與用戶接觸過(guò)程中，總結(jié)出來(lái)的，具有一定的經(jīng)驗(yàn)分享價(jià)值，希望給廣大讀者帶來(lái)幫助。

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前面介紹MySQLdump備份方式是采用邏輯備份，其最大的缺陷就是備份和恢復(fù)速度都慢，對(duì)于一個(gè)小于50G的數(shù)據(jù)庫(kù)而言，這個(gè)速度還是能接受的，但如果數(shù)據(jù)庫(kù)非常大，那再使用mysqldump備份就不太適合了。

這時(shí)就需要一種好用又高效的工具，xtrabackup就是其中一款，號(hào)稱免費(fèi)版的InnoDB HotBackup。

Xtrabackup實(shí)現(xiàn)是物理備份，而且是物理熱備。

Xtrabackup提供了兩種命令行工具：

xtrabackup：專用于備份InnoDB和XtraDB引擎的數(shù)據(jù)；

innobackupex：這是一個(gè)perl腳本，在執(zhí)行過(guò)程中會(huì)調(diào)用xtrabackup命令，這樣用該命令即可以實(shí)現(xiàn)備份InnoDB，也可以備份MyISAM引擎的對(duì)象。

 

Xtrabackup是由percona提供的mysql數(shù)據(jù)庫(kù)備份工具，特點(diǎn)：

(1)備份過(guò)程快速、可靠；

(2)備份過(guò)程不會(huì)打斷正在執(zhí)行的事務(wù)；

(3)能夠基于壓縮等功能節(jié)約磁盤(pán)空間和流量；

(4)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)備份檢驗(yàn)；

(5)還原速度快。

官方鏈接地址：http://www.percona.com/software/percona-xtrabackup；可以下載源碼編譯安裝，也可以下載適合的RPM包或使用yum進(jìn)行安裝或者下載二進(jìn)制源碼包。

 

1.安裝xtrabackup

1）下載xtrabackup

wget https://www.percona.com/downloads/XtraBackup/Percona-XtraBackup-2.4.4/binary/tarball/percona-xtrabackup-2.4.4-Linux-x86_64.tar.gz

2）解壓

tar zxf percona-xtrabackup-2.4.4-Linux-x86_64.tar.gz

3）進(jìn)入解壓目錄

cd percona-xtrabackup-2.4.4-Linux-x86_64/

4）復(fù)制bin下的所有程序到/usr/bin

[root@localhost percona-xtrabackup-2.4.4-Linux-x86_64]# cp bin/* /usr/bin/

Xtrabackup中主要包含兩個(gè)工具：

xtrabackup：是用于熱備份innodb, xtradb表中數(shù)據(jù)的工具，支持在線熱備份，可以在不加鎖的情況下備份Innodb數(shù)據(jù)表，不過(guò)此工具不能操作Myisam引擎表；
innobackupex：是將xtrabackup進(jìn)行封裝的perl腳本，能同時(shí)處理Innodb和Myisam，但在處理Myisam時(shí)需要加一個(gè)讀鎖。由于操作Myisam時(shí)需要加讀鎖，這會(huì)堵塞線上服務(wù)的寫(xiě)操作，而Innodb沒(méi)有這樣的限制，所以數(shù)據(jù)庫(kù)中Innodb表類型所占的比例越大，則越有利。

4）安裝相關(guān)插件

yum install perl-DBI perl-DBD-MySQL perl-Time-HiRes perl-IO-Socket-SSL perl-TermReadKey.x86_64 perl-Digest-MD5 –y

5）下載percona-toolkit并安裝

wget https://www.percona.com/downloads/percona-toolkit/2.2.19/RPM/percona-toolkit-2.2.19-1.noarch.rpm
rpm -vih percona-toolkit-2.2.19-1.noarch.rpm

安裝完成xtrabackup后，就可以啟動(dòng)備份了。

方案一：xtrabackup完全備份+binlog增量備份

備份：

創(chuàng)建備份目錄，full是全備份存放的目錄，inc是增量備份存放的目錄。

1）完全備份

基本語(yǔ)法：# innobackupex --user=DBUSER --password=DBUSERPASS  /path/to/BACKUP-DIR/

/path/to/BACKUP-DIR/：指定備份所存放的目標(biāo)目錄，備份過(guò)程會(huì)創(chuàng)建一個(gè)以當(dāng)時(shí)備份時(shí)間命名的目錄存放備份文件。

注：

 --defaults-file=/etc/my.cnf 指定mysql的配置文件my.cfg，如果指定則必須是第一個(gè)參數(shù)。

--database指定要備份的數(shù)據(jù)庫(kù)，這里指定的數(shù)據(jù)庫(kù)只對(duì)MyISAM表有效，對(duì)于InnoDB數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)都是全備（所有數(shù)據(jù)庫(kù)中的InnoDB數(shù)據(jù)都進(jìn)行了備份，不是只備份指定的數(shù)據(jù)庫(kù)，恢復(fù)時(shí)也一樣）。

 

出現(xiàn)如下提示，表示成功：

備份后的文件：

在備份的同時(shí)，備份數(shù)據(jù)會(huì)在備份目錄下創(chuàng)建一個(gè)以當(dāng)前日期時(shí)間為名字的目錄存放備份文件：

各文件說(shuō)明：

（1）xtrabackup_checkpoints：備份類型（如完全或增量）、備份狀態(tài)（如是否已經(jīng)為prepared狀態(tài)）和LSN(日志序列號(hào))范圍信息；

每個(gè)InnoDB頁(yè)(通常為16k大小)都會(huì)包含一個(gè)日志序列號(hào)，即LSN。LSN是整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的系統(tǒng)版本號(hào)，每個(gè)頁(yè)面相關(guān)的LSN能夠表明此頁(yè)面最近是如何發(fā)生改變的。

（2）xtrabackup_binlog_info：mysql云服務(wù)器當(dāng)前正在使用的二進(jìn)制日志文件及至備份這一刻為止二進(jìn)制日志事件的位置。

（3）xtrabackup_binlog_pos_innodb：二進(jìn)制日志文件及用于InnoDB或XtraDB表的二進(jìn)制日志文件的當(dāng)前position。

（4）xtrabackup_binary：備份中用到的xtrabackup的可執(zhí)行文件；

（5）backup-my.cnf：備份命令用到的配置選項(xiàng)信息；

 

注意：備份數(shù)據(jù)庫(kù)的用戶需要具有相應(yīng)權(quán)限，如果要使用一個(gè)最小權(quán)限的用戶進(jìn)行備份，則可基于如下命令創(chuàng)建此類用戶：

mysql> create user 'fjc'@'localhost' identified by '123456';
mysql> revoke all privileges,grant option from 'fjc'@'localhost';
mysql> grant reload,lock tables,replication client, process on *.* to 'fjc'@'localhost';
mysql> flush privileges;

至此全備完全成功，然后向mysql某個(gè)庫(kù)插入幾條數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行增量備份。

模擬數(shù)據(jù)庫(kù)修改：

2）增量備份二進(jìn)制文件：

查看完全備份時(shí)binlog日志位置(position)

增量備份二進(jìn)制文件

還原：

模擬數(shù)據(jù)庫(kù)損壞，這里直接使用刪除數(shù)據(jù)目錄文件來(lái)模擬損壞。

（1）準(zhǔn)備(prepare)一個(gè)完全備份

一般情況下，在備份完成后，數(shù)據(jù)尚且不能用于恢復(fù)操作，因?yàn)閭浞莸臄?shù)據(jù)中可能會(huì)包含尚未提交的事務(wù)或已經(jīng)提交但尚未同步至數(shù)據(jù)文件中的事務(wù)。因此，此時(shí)數(shù)據(jù)文件仍處理不一致?tīng)顟B(tài)?！皽?zhǔn)備”的主要作用正是通過(guò)回滾未提交的事務(wù)及同步已經(jīng)提交的事務(wù)至數(shù)據(jù)文件也使得數(shù)據(jù)文件處于一致性狀態(tài)。

在準(zhǔn)備（prepare）過(guò)程結(jié)束后，InnoDB表數(shù)據(jù)已經(jīng)前滾到整個(gè)備份結(jié)束的點(diǎn)，而不是回滾到xtrabackup剛開(kāi)始時(shí)的點(diǎn)。

innobakupex命令的--apply-log選項(xiàng)可用于實(shí)現(xiàn)上述功能。如下面的命令：

注：

/opt/mysqlbackup/full/2017-03-22_02-10-57/備份文件所在目錄名稱

--use-memory選項(xiàng)來(lái)指定其可以使用的內(nèi)存的大小，默認(rèn)通常為100M。如果有足夠的內(nèi)存可用，可以多劃分一些內(nèi)存給prepare的過(guò)程，以提高其完成速度。

 

（2）還原數(shù)據(jù)庫(kù)

innobackupex命令的--copy-back選項(xiàng)用于執(zhí)行恢復(fù)操作，其通過(guò)復(fù)制所有數(shù)據(jù)相關(guān)的文件至mysql服務(wù)器DATADIR目錄中來(lái)執(zhí)行恢復(fù)過(guò)程。如下面的命令：

當(dāng)數(shù)據(jù)恢復(fù)至DATADIR目錄以后，還需要確保所有數(shù)據(jù)文件的屬主和屬組均為正確的用戶，如mysql，否則，在啟動(dòng)mysqld之前還需要事先修改數(shù)據(jù)文件的屬主和屬組。

 

重啟動(dòng)MySQL，并驗(yàn)證還原后的數(shù)據(jù)：

（3）還原增量備份：

為了防止還原時(shí)產(chǎn)生大量的二進(jìn)制日志，在還原時(shí)可臨時(shí)關(guān)閉二進(jìn)制日志后再還原。

重新啟動(dòng)二進(jìn)制日志并驗(yàn)證還原數(shù)據(jù)，驗(yàn)證數(shù)據(jù)是否恢復(fù)回來(lái)。

方案二：xtrabackup完全備份+xtrabacup增量備份

前面我們進(jìn)行增量備份時(shí)，使用的還是老方法：備份二進(jìn)制日志。其實(shí)xtrabackup還支持進(jìn)行增量備份。

先介紹下xtrabackup的備份原理：

在InnoDB內(nèi)部會(huì)維護(hù)一個(gè)redo日志文件，我們也可以叫做事務(wù)日志文件（transaction log，事務(wù)日志）。事務(wù)日志會(huì)存儲(chǔ)每一個(gè)InnoDB表數(shù)據(jù)的記錄修改。當(dāng)InnoDB啟動(dòng)時(shí)，InnoDB會(huì)檢查數(shù)據(jù)文件和事務(wù)日志，并執(zhí)行兩個(gè)步驟：它應(yīng)用已經(jīng)提交的事務(wù)日志到數(shù)據(jù)文件，并將修改過(guò)但沒(méi)有提交的數(shù)據(jù)進(jìn)行回滾操作。

xtrabackup在啟動(dòng)時(shí)會(huì)記住log sequence number（LSN），并且復(fù)制所有的數(shù)據(jù)文件。復(fù)制過(guò)程需要一些時(shí)間，所以這期間如果數(shù)據(jù)文件有改動(dòng)，那么將會(huì)使數(shù)據(jù)庫(kù)處于一個(gè)不同的時(shí)間點(diǎn)。這時(shí)，xtrabackup會(huì)運(yùn)行一個(gè)后臺(tái)進(jìn)程，用于監(jiān)視事務(wù)日志，并從事務(wù)日志復(fù)制最新的修改。xtrabackup必須持續(xù)的做這個(gè)操作，是因?yàn)槭聞?wù)日志是會(huì)輪轉(zhuǎn)重復(fù)的寫(xiě)入，并且事務(wù)日志可以被重用。所以xtrabackup自啟動(dòng)開(kāi)始，就不停的將事務(wù)日志中每個(gè)數(shù)據(jù)文件的修改都記錄下來(lái)，這就是xtrabackup的備份過(guò)程。

所以每個(gè)InnoDB的頁(yè)面都會(huì)包含一個(gè)LSN信息，每當(dāng)相關(guān)的數(shù)據(jù)發(fā)生改變，相關(guān)的頁(yè)面的LSN就會(huì)自動(dòng)增長(zhǎng)。這正是InnoDB表可以進(jìn)行增量備份的基礎(chǔ)。

xtraBackup基于InnoDB的crash-recovery功能。它會(huì)復(fù)制innodb的data file，由于不鎖表，復(fù)制出來(lái)的數(shù)據(jù)是不一致的，在恢復(fù)的時(shí)候使用crash-recovery，使得數(shù)據(jù)恢復(fù)一致。

當(dāng)InnoDB啟動(dòng)的時(shí)候，它會(huì)先去檢查data file和transaction log，并且會(huì)做二步操作：

1.It applies committed transaction log entries to the data files

2.it performs an undo operation on any transactions that modified data but did not commit.

所以在prepare過(guò)程中，XtraBackup使用復(fù)制到的transactions log對(duì)備份出來(lái)的innodb data file進(jìn)行crash recovery。

 

備份：

這里還針對(duì)之前測(cè)試環(huán)境進(jìn)行備份和還原。

（1）完全備份

-defaults-file指定數(shù)據(jù)庫(kù)的配置文件，如果使用該參數(shù)必須做為第一個(gè)參數(shù)；

--user指定連接數(shù)據(jù)庫(kù)的用戶名；--password指定連接數(shù)據(jù)庫(kù)的密碼；

--port指定連接數(shù)據(jù)庫(kù)的端口號(hào)；

--backup 實(shí)施備份到target-dir;

 --target-dir=name 備份文件的存放目錄路徑

--database指定要備份的數(shù)據(jù)庫(kù)，指定的數(shù)據(jù)庫(kù)只對(duì)MyISAM表和InnoDB表的表結(jié)構(gòu)有效，對(duì)于InnoDB數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)都是全備（所有數(shù)據(jù)庫(kù)中的InnoDB數(shù)據(jù)都進(jìn)行了備份，不是只備份指定的數(shù)據(jù)庫(kù)，恢復(fù)時(shí)也一樣）

/opt/mysqlbackup/full/是備份文件的存放位置。

備份完成后部分信息如上。

查看完全備份文件

 

（2）增量備份

第一次增量備份

錄入一行數(shù)據(jù)

執(zhí)行備份命令

--incremental-basedir指定上次完整備份或者增量備份文件的位置(即如果是第一次增量備份則指向完全備份所在目錄，在執(zhí)行過(guò)增量備份之后再一次進(jìn)行增量備份時(shí)，其--incremental-basedir應(yīng)該指向上一次的增量備份所在的目錄)。

查看增量備份文件

注：

這里的增量備份其實(shí)只針對(duì)的是InnoDB，對(duì)于MyISAM來(lái)說(shuō)，還是完整備份。

第二次增量備份

錄入一行數(shù)據(jù)

執(zhí)行備份命令

注：第二次增量備份--incremental-basedir指向上一次增量備份文件的位置

查看增量備份文件

 

恢復(fù)

這里直接刪除了tb1表

（1）完整備份恢復(fù)

注意：在進(jìn)行恢復(fù)前，如果完整備份在遠(yuǎn)程主機(jī)上，首先將完整備份復(fù)制到本地主機(jī)上，如果是tar包，則需要先解包，解包命令為：tar–izxf xxx.tar，這里必須使用-i參數(shù)（忽略存檔中的 0 字節(jié)塊（通常意味著文件結(jié)束））。

（2）恢復(fù)到第一次增量的時(shí)刻

    增量備份恢復(fù)的步驟和完整備份恢復(fù)的步驟基本一致，只是應(yīng)用日志的過(guò)程稍有不同。增量備份恢復(fù)時(shí)，是先將所有的增量備份挨個(gè)應(yīng)用到完整備份的數(shù)據(jù)文件中，然后再將完整備份中的數(shù)據(jù)恢復(fù)到數(shù)據(jù)庫(kù)中。

（3）恢復(fù)到第二次增量備份前面

（4）恢復(fù)整個(gè)庫(kù)

（5）善后工作

關(guān)閉數(shù)據(jù)庫(kù)

開(kāi)始rsync數(shù)據(jù)文件

當(dāng)數(shù)據(jù)恢復(fù)至DATADIR目錄以后，還需要確保所有數(shù)據(jù)文件的屬主和屬組均為正確的用戶，如mysql，否則，在啟動(dòng)mysqld之前還需要事先修改數(shù)據(jù)文件的屬主和屬組。

驗(yàn)證

方案三：innobackupex全庫(kù)備份+innobackupex增量備份

備份

（1）完全備份

執(zhí)行以上命令，之后查看完全備份文件：

（2）第一次增量備份

錄入一行數(shù)據(jù)

執(zhí)行備份命令，之后查看備份文件：

（3）第二次增量備份

插入一行數(shù)據(jù)

執(zhí)行備份命令，之后查看備份文件：

恢復(fù)

這里同樣刪除了tb1表

（1）恢復(fù)全備份

--redo-only 用于準(zhǔn)備增量備份內(nèi)容把數(shù)據(jù)合并到全備份目錄，配合incremental-dir 增量備份目錄使用

（2）基于全備份進(jìn)行第一次增量備份的恢復(fù)

（3）基于全備份和第一次增量備份，恢復(fù)第二次增量備份

（4）善后工作

停止數(shù)據(jù)庫(kù)

空數(shù)據(jù)目錄下所有文件

將恢復(fù)好的數(shù)據(jù)按照配置文件的需求拷貝到相應(yīng)目錄

修改數(shù)據(jù)文件的屬性

啟動(dòng)mysql服務(wù)，并驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)都回來(lái)了。

 

附：Xtrabackup的“流”及“備份壓縮”功能

Xtrabackup對(duì)備份的數(shù)據(jù)文件支持“流”功能，即可以將備份的數(shù)據(jù)通過(guò)STDOUT傳輸給tar程序進(jìn)行歸檔，而不是默認(rèn)的直接保存至某備份目錄中。要使用此功能，僅需要使用--stream選項(xiàng)即可。如：

innobackupex --user=root --password="123456" --stream=tar /opt/mysqlbackup/full/ | gzip > /opt/mysqlbackup/full/full_`date +%F_%H%M%S`.tar.gz

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文章名稱：使用xtrabackup進(jìn)行數(shù)據(jù)備份簡(jiǎn)析
文章轉(zhuǎn)載：http://muchs.cn/article18/jpecdp.html

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