XtraBackup全量备份与恢复MySQL数据

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1、概述

Percona XtraBackup（简称PXB）是 Percona 公司开发的一个用于 MySQL 数据库物理热备的备份工具，支持 MySQl（Oracle）、Percona Server 和 MariaDB，并且开源，淘宝的RDS for MySQL的物理备份就是基于XtraBackup做的。

Xtrabackup有两个主要的工具：xtrabackup、innobackupex

　（1）xtrabackup是C/C++编译的二进制文件，只能备份InnoDB和XtraDB两种数据表，而不能备份MyISAM数据表；

　（2）innobackupex则封装了xtrabackup，是一个perl脚本封装，所以能同时备份处理innodb和myisam，但在处理myisam时需要加一个读锁；

1.1 备份原理

整个备份过程如下图：

1. innobackupex 在启动后，会先 fork 一个进程，启动 xtrabackup进程，然后就等待 xtrabackup 备份完 ibd 数据文件；

2. xtrabackup 在备份 InnoDB 相关数据时，是有2种线程的，1种是 redo 拷贝线程，负责拷贝 redo 文件，1种是 ibd 拷贝线程，负责拷贝 ibd 文件；redo 拷贝线程只有一个，在 ibd 拷贝线程之前启动，在 ibd 线程结束后结束。xtrabackup 进程开始执行后，先启动 redo 拷贝线程，从最新的 checkpoint 点开始顺序拷贝 redo 日志；然后再启动 ibd 数据拷贝线程，在 xtrabackup 拷贝 ibd 过程中，innobackupex 进程一直处于等待状态（等待文件被创建）。

3. xtrabackup 拷贝完成idb后，通知 innobackupex（通过创建文件），同时自己进入等待（redo 线程仍然继续拷贝）;

4. innobackupex 收到 xtrabackup 通知后，执行FLUSH TABLES WITH READ LOCK (FTWRL)，取得一致性位点，然后开始备份非 InnoDB 文件（包括 frm、MYD、MYI、CSV、opt、par等）。拷贝非 InnoDB 文件过程中，因为数据库处于全局只读状态，如果在业务的主库备份的话，要特别小心，非 InnoDB 表（主要是MyISAM）比较多的话整库只读时间就会比较长，这个影响一定要评估到。

5. 当 innobackupex 拷贝完所有非 InnoDB 表文件后，通知 xtrabackup（通过删文件） ，同时自己进入等待（等待另一个文件被创建）；

6. xtrabackup 收到 innobackupex 备份完非 InnoDB 通知后，就停止 redo 拷贝线程，然后通知 innobackupex redo log 拷贝完成（通过创建文件）；

7. innobackupex 收到 redo 备份完成通知后，就开始解锁，执行 UNLOCK TABLES；

8. 最后 innobackupex 和 xtrabackup 进程各自完成收尾工作，如资源的释放、写备份元数据信息等，innobackupex 等待 xtrabackup 子进程结束后退出。

1.2 常用参数

--defaults-file:指明服务器的配置文件，此参数必须作为innobackupex的第一个参数，否则报错

--host:指明连接数据库的主机

--user:指明执行数据库备份的用户名

--password:指明执行备份的密码

--backup:指明为备份，此参数可以忽略

--apply-log:重做日志

--copy-back:执行数据恢复

--slave-info:备份从库的show slave status信息，仅用于在备份从库时使用

--no-lock:不锁表，仅适用于存储引擎为innodb，并且不在乎备份位置点时使用

2、安装XtraBackup

2.1 环境准备

MySQL的安装步骤略。

2.2 创建备份用户

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 创建备份目录

[root@MySQL-01 ~]#mkdir /backup

2.4 下载xtraBackup

[root@MySQL-01 ~]#cd /opt
# 下载可能较慢。
[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 安装XtraBackup

# 安装的时候出现报错，原因为依赖包未安装。
[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
# 安装相关依赖包
[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脚本工具
/usr/bin/xbcloud
/usr/bin/xbcloud_osenv
/usr/bin/xbcrypt
/usr/bin/xbstream
/usr/bin/xtrabackup                    #最主要的备份工具
/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、备份与恢复测试

3.1 全量备份

# defaults-file：my.cnf配置路径
[root@MySQL-01 opt]#innobackupex --defaults-file=/app/mysql/my.cnf --user=backup --password=123456 /backup
# 查看backup目录下已经有备份文件
[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        #备份方式为全量备份
from_lsn = 0                                  #由于是全备，其实LSN号为0
to_lsn = 13835894                        #截止LSN号
last_lsn = 13835894
compact = 0
recover_binlog_info = 0

3.2 模拟恢复

既然全量备份已经完成，那么就来测试一下。

# 将数据库停掉
[root@MySQL-01 ~]#service mysqld stop
Shutting down MySQL............ SUCCESS!
# 将data文件移到backup目录下
[root@MySQL-01 ~]#mv /app/mysql/data /backup/data_bak
# 无法启动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参数：在真正恢复数据库数据之前，先将数据库redo日志状态恢复。
[root@MySQL-01 ~]#innobackupex --defaults-file=/app/mysql/my.cnf --user=backup --password=123456  --apply-log /backup/2017-07-14_17-25-24
# 执行数据恢复
[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
# 再次启动数据库，显示成功
[root@MySQL-01 ~]#service mysqld start
Starting MySQL.Logging to '/app/mysql/data/MySQL-01.err'.
. SUCCESS!

4、参考

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

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