使用xtrabackup進(jìn)行數(shù)據(jù)備份簡析

下文內(nèi)容主要給大家?guī)?/span>使用xtrabackup進(jìn)行數(shù)據(jù)備份簡析，這里所講到的知識(shí)，與書籍略有不同，都是億速云專業(yè)技術(shù)人員在與用戶接觸過程中，總結(jié)出來的，具有一定的經(jīng)驗(yàn)分享價(jià)值，希望給廣大讀者帶來幫助。

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)庫而言，這個(gè)速度還是能接受的，但如果數(shù)據(jù)庫非常大，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)庫備份工具，特點(diǎn)：

(1)備份過程快速、可靠；

(2)備份過程不會(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)的寫操作，而Innodb沒有這樣的限制，所以數(shù)據(jù)庫中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，這里指定的數(shù)據(jù)庫只對(duì)MyISAM表有效，對(duì)于InnoDB 數(shù)據(jù)來說都是全備（所有數(shù)據(jù)庫中的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，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(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)庫系統(tǒng)的系統(tǒng)版本號(hào)，每個(gè)頁面相關(guān)的LSN能夠表明此頁面最近是如何發(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)庫插入幾條數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行增量備份。

模擬數(shù)據(jù)庫修改：

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)庫損壞，這里直接使用刪除數(shù)據(jù)目錄文件來模擬損壞。

（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)文件仍處理不一致狀態(tài)。“準(zhǔn)備”的主要作用正是通過回滾未提交的事務(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的過程，以提高其完成速度。

（2）還原數(shù)據(jù)庫

innobackupex命令的--copy-back選項(xiàng)用于執(zhí)行恢復(fù)操作，其通過復(fù)制所有數(shù)據(jù)相關(guān)的文件至mysql服務(wù)器DATADIR目錄中來執(zhí)行恢復(fù)過程。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。

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，并將修改過但沒有提交的數(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)的寫入，并且事務(wù)日志可以被重用。所以xtrabackup自啟動(dòng)開始，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，這就是xtrabackup的備份過程。

所以每個(gè)InnoDB的頁面都會(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)的頁面的LSN就會(huì)自動(dòng)增長。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過程中，XtraBackup使用復(fù)制到的transactions log對(duì)備份出來的innodb data file進(jìn)行crash recovery。

備份：

這里還針對(duì)之前測試環(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)庫的用戶名；--password指定連接數(shù)據(jù)庫的密碼；

--port指定連接數(shù)據(jù)庫的端口號(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，指定的數(shù)據(jù)庫只對(duì)MyISAM表和InnoDB表的表結(jié)構(gòu)有效，對(duì)于InnoDB 數(shù)據(jù)來說都是全備（所有數(shù)據(jù)庫中的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，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來說，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)庫中。

（3）恢復(fù)到第二次增量備份前面

（4）恢復(fù)整個(gè)庫

（5）善后工作

關(guān)閉數(shù)據(jù)庫

開始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

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

對(duì)于以上關(guān)于使用xtrabackup進(jìn)行數(shù)據(jù)備份簡析，如果大家還有更多需要了解的可以持續(xù)關(guān)注我們億速云的行業(yè)推新，如需獲取專業(yè)解答，可在官網(wǎng)聯(lián)系售前售后的，希望該文章可給大家?guī)硪欢ǖ闹R(shí)更新。