MySQL在线备份与恢复工具 -- Xtrabackup

1 Xtrabackup原理简介

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
（1）xtrabackup只能备份InnoDB和XtraDB两种数据表，而不能备份MyISAM数据表

（2）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，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。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。

（3）使用帮助：http://www.percona.com/docs/wiki/percona-xtrabackup:start

（4）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。

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。

（5）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。

2.1 Xtrabackup开源工具

•支持在线热备与恢复

•大数据量的时候，备份恢复都比较快快

•支持复制模式下的从机备份恢复备份恢复

•缺点：在增量备份的时候，作为备份基础的全备文件不能压缩，否则备份失效；增量的时候，表结构变更的话，变更部分备份无效。

•安装rpm版本

•rpm-ivhxtrabackup-1.6-245.rhel5.x86_64.rpm

2.2 压缩备份与解压

•备份：innobackupex --user=root --port=3306--defaults-file=/etc/my.cnf --no-lock --socket=/data/mbdata/open/mysql.sock--stream=tar /home/backup/all/alldb |gzip 1>/home/backup/all/alldb.tar.gz(40G 45分钟)

•解压缩：[root@localhost~]# tar -izxvfalldb.tar.gz-C backup

2.3恢复

•先停止数据库service mysqldstop;

•(1)：innobackupex--apply-log --user=root --defaults-file=/etc/my.cnf --no-lock /root/alldb

•(2)：备份并删除原目录/open/mbdata/open/下所有文件

•(3)：innobackupex--copy-back --user=root --defaults-file=/etc/my.cnf --no-lock /root/alldb

【】如果磁盘不够，直接[root@clonedb-m209alldb]#mv */data/mbdata/open/

•(4)：chown-Rmysql:mysql/data/mbdata/open

•(5)：service mysqldstart;

2.4增量备份

•必须要有未压缩的全量备份文件目录，先全量再增量

•(1)：周一全量备份，

time /usr/bin/innobackupex --user=root --password=******--host=127.0.0.1 --port=3307 --defaults-file=/etc/my.cnf --slave-info --socket=/data/mbdata/open/mysql.sock--no-timestamp /home/backup/all/alldb 2>$dirlog

•(2)：剩下的周二到周日做增量备份;

2.5 增量备份脚本

•time /usr/bin/innobackupex --user=root --password=**** --socket=/data/mbdata/open/mysql.sock--port=3307 --slave-info--defaults-file=/etc/my.cnf --no-timestamp --safe-slave-backup --incremental --incremental-basedir=/home/backup/all/alldb/home/backup/daily/daily_20120409 2>>/home/backup/daily/dailybackup_$tday.log

2.5增量恢复(1)

•解压缩文件

•先全量恢复，然后增量恢复

•(1)：首先恢复全备innobackupex--apply-log --user=root --defaults-file=/data/mbdata/my.cnf--no-lock /home/backup/all/alldb

PS：/home/backup/all/alldb是全量备份目录

•(2)：再恢复增量备份innobackupex/home/backup/all/alldb--incremental –incremental dir=/home/backup/daily/daily_2012_03_22 --apply-log

PS：/home/backup/daily/daily_2012_03_22是增量备份目录

•(3)：停止数据库，servicemysqldstop;然后备份并删除原目录/open/mbdata/open/下所有文件

•(4)：还原数据库到默认目录 innobackupex--copy-back --user=root --defaults-file=/etc/my.cnf --no-lock /home/backup/all/alldb

2.5增量恢复(2)

•(5)：chown-R mysql:mysql/data/mbdata/open

•(6)：service mysqldstart;

•(7)：登陆mysql，验证数据。

•总恢复时间：45分钟左右

2.6远程备份

•/usr/bin/innobackupex --user=root --port=3306--defaults-file=/data/mbdata/open/my.cnf --slave-info --socket=/data/mbdata/open/mysql.sock--no-timestamp --remote-host=root@10.100.200.53 --scpopt="-Cp-carcfour"/home/backup/all/alldb_$tday2>>/home/backup/all/allbackup.log

ps:$tday2为变量

参考文章：

http://wenku.baidu.com/view/7a5d1e2f0722192e4536f656.html

http://blog.csdn.net/ghosc/article/details/8211418

http://www.percona.com/docs/wiki/percona-xtrabackup:xtrabackup_manual

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