XtraBackup全量備份與恢復MySQL數據

防偽碼：沒有相當程度的孤獨是不可能有內心的平和。

1、概述

Percona XtraBackup（簡稱PXB）是 Percona 公司開發的一個用于 MySQL 數據庫物理熱備的備份工具，支持 MySQl（Oracle）、Percona Server 和 MariaDB，并且開源，淘寶的RDS for MySQL的物理備份就是基于XtraBackup做的。

Xtrabackup有兩個主要的工具：xtrabackup、innobackupex

　　（1）xtrabackup是C/C++編譯的二進制文件，只能備份InnoDB和XtraDB兩種數據表，而不能備份MyISAM數據表；

　　（2）innobackupex則封裝了xtrabackup，是一個perl腳本封裝，所以能同時備份處理innodb和myisam，但在處理myisam時需要加一個讀鎖；

1.1 備份原理

整個備份過程如下圖：

1. innobackupex 在啟動后，會先 fork 一個進程，啟動 xtrabackup進程，然后就等待 xtrabackup 備份完 ibd 數據文件；

2. xtrabackup 在備份 InnoDB 相關數據時，是有2種線程的，1種是 redo 拷貝線程，負責拷貝 redo 文件，1種是 ibd 拷貝線程，負責拷貝 ibd 文件；redo 拷貝線程只有一個，在 ibd 拷貝線程之前啟動，在 ibd 線程結束后結束。xtrabackup 進程開始執行后，先啟動 redo 拷貝線程，從最新的 checkpoint 點開始順序拷貝 redo 日志；然后再啟動 ibd 數據拷貝線程，在 xtrabackup 拷貝 ibd 過程中，innobackupex 進程一直處于等待狀態（等待文件被創建）。

3. xtrabackup 拷貝完成idb后，通知 innobackupex（通過創建文件），同時自己進入等待（redo 線程仍然繼續拷貝）;

4. innobackupex 收到 xtrabackup 通知后，執行FLUSH TABLES WITH READ LOCK (FTWRL)，取得一致性位點，然后開始備份非 InnoDB 文件（包括 frm、MYD、MYI、CSV、opt、par等）。拷貝非 InnoDB 文件過程中，因為數據庫處于全局只讀狀態，如果在業務的主庫備份的話，要特別小心，非 InnoDB 表（主要是MyISAM）比較多的話整庫只讀時間就會比較長，這個影響一定要評估到。

5. 當 innobackupex 拷貝完所有非 InnoDB 表文件后，通知 xtrabackup（通過刪文件） ，同時自己進入等待（等待另一個文件被創建）；

6. xtrabackup 收到 innobackupex 備份完非 InnoDB 通知后，就停止 redo 拷貝線程，然后通知 innobackupex redo log 拷貝完成（通過創建文件）；

7. innobackupex 收到 redo 備份完成通知后，就開始解鎖，執行 UNLOCK TABLES；

8. 最后 innobackupex 和 xtrabackup 進程各自完成收尾工作，如資源的釋放、寫備份元數據信息等，innobackupex 等待 xtrabackup 子進程結束后退出。

1.2 常用參數

--defaults-file:指明服務器的配置文件，此參數必須作為innobackupex的第一個參數，否則報錯

--host:指明連接數據庫的主機

--user:指明執行數據庫備份的用戶名

--password:指明執行備份的密碼

--backup:指明為備份，此參數可以忽略

--apply-log:重做日志

--copy-back:執行數據恢復

--slave-info:備份從庫的show slave status信息，僅用于在備份從庫時使用

--no-lock:不鎖表，僅適用于存儲引擎為innodb，并且不在乎備份位置點時使用

2、安裝XtraBackup

2.1 環境準備

MySQL的安裝步驟略。

2.2 創建備份用戶

mysql> create user 'backup'@'localhost' identified by '123456';
Query OK, 0 rows affected (0.04 sec)
mysql> grant reload,lock tables,replication client,process on *.* to 'backup'@'localhost' identified by '123456';
Query OK, 0 rows affected (0.30 sec)
mysql> flush privileges;
Query OK, 0 rows affected (0.04 sec)

2.3 創建備份目錄

[root@MySQL-01 ~]#mkdir /backup

2.4 下載xtraBackup

[root@MySQL-01 ~]#cd /opt
# 下載可能較慢。
[root@MySQL-01 opt]#wget https://www.percona.com/downloads/XtraBackup/Percona-XtraBackup-2.4.7/binary/redhat/6/x86_64/percona-xtrabackup-24-2.4.7-2.el6.x86_64.rpm

2.4 安裝XtraBackup

# 安裝的時候出現報錯，原因為依賴包未安裝。
[root@MySQL-01 opt]#rpm -ivh percona-xtrabackup-24-2.4.7-2.el6.x86_64.rpm
warning: percona-xtrabackup-24-2.4.7-2.el6.x86_64.rpm: Header V4 DSA/SHA1 Signature, key ID cd2efd2a: NOKEY
error: Failed dependencies:
	libev.so.4()(64bit) is needed by percona-xtrabackup-24-2.4.7-2.el6.x86_64
	perl(DBD::mysql) is needed by percona-xtrabackup-24-2.4.7-2.el6.x86_64
# 安裝相關依賴包
[root@MySQL-01 opt]#yum -y install libev-devel perl-DBD-MySQL
[root@MySQL-01 opt]#rpm -ivh percona-xtrabackup-24-2.4.7-2.el6.x86_64.rpm
warning: percona-xtrabackup-24-2.4.7-2.el6.x86_64.rpm: Header V4 DSA/SHA1 Signature, key ID cd2efd2a: NOKEY
Preparing...                ########################################### [100%]
1:percona-xtrabackup-24  ########################################### [100%]
[root@MySQL-01 opt]#rpm -ql percona-xtrabackup-24-2.4.7-2.el6.x86_64
/usr/bin/innobackupex                #innobackupex腳本工具
/usr/bin/xbcloud
/usr/bin/xbcloud_osenv
/usr/bin/xbcrypt
/usr/bin/xbstream
/usr/bin/xtrabackup                    #最主要的備份工具
/usr/share/doc/percona-xtrabackup-24-2.4.7
/usr/share/doc/percona-xtrabackup-24-2.4.7/COPYING
/usr/share/man/man1/innobackupex.1.gz
/usr/share/man/man1/xbcrypt.1.gz
/usr/share/man/man1/xbstream.1.gz
/usr/share/man/man1/xtrabackup.1.gz

3、備份與恢復測試

3.1 全量備份

# defaults-file：my.cnf配置路徑
[root@MySQL-01 opt]#innobackupex --defaults-file=/app/mysql/my.cnf --user=backup --password=123456 /backup
# 查看backup目錄下已經有備份文件
[root@MySQL-01 opt]#ll /backup/
total 4
drwxr-x--- 5 root root 4096 Jul 14 17:25 2017-07-14_17-25-24
[root@MySQL-01 opt]#ls /backup/2017-07-14_17-25-24/
backup-my.cnf  performance_schema      xtrabackup_checkpoints
ibdata1        rep                     xtrabackup_info
mysql          xtrabackup_binlog_info  xtrabackup_logfile
[root@MySQL-01 opt]#cat /backup/2017-07-14_17-25-24/xtrabackup_checkpoints
backup_type = full-backuped        #備份方式為全量備份
from_lsn = 0                                  #由于是全備，其實LSN號為0
to_lsn = 13835894                        #截止LSN號
last_lsn = 13835894
compact = 0
recover_binlog_info = 0

3.2 模擬恢復

既然全量備份已經完成，那么就來測試一下。

# 將數據庫停掉
[root@MySQL-01 ~]#service mysqld stop
Shutting down MySQL............ SUCCESS!
# 將data文件移到backup目錄下
[root@MySQL-01 ~]#mv /app/mysql/data /backup/data_bak
# 無法啟動mysqld了
[root@MySQL-01 ~]#service mysqld start
Starting MySQL.Logging to '/app/mysql/data/MySQL-01.err'.
. ERROR! The server quit without updating PID file (/app/mysql/data/MySQL-01.pid).
# apply-log參數：在真正恢復數據庫數據之前，先將數據庫redo日志狀態恢復。
[root@MySQL-01 ~]#innobackupex --defaults-file=/app/mysql/my.cnf --user=backup --password=123456  --apply-log /backup/2017-07-14_17-25-24
# 執行數據恢復
[root@MySQL-01 ~]#innobackupex --defaults-file=/app/mysql/my.cnf --user=backup --password=123456  --copy-back /backup/2017-07-14_17-25-24
[root@MySQL-01 ~]#chown -R mysql.mysql /app/mysql/data
# 再次啟動數據庫，顯示成功
[root@MySQL-01 ~]#service mysqld start
Starting MySQL.Logging to '/app/mysql/data/MySQL-01.err'.
. SUCCESS!

4、參考

http://mysql.taobao.org/monthly/2016/03/07/

http://www.cnblogs.com/olinux/p/5207887.html