利用Xtrabackup進行mysql數據庫的備份

利用Xtrabackup來實現數據庫的備份

Xtrabackup是有percona公司開發的1款開源備份工具，它與ibbackup這個備份工具不同的是。ibbackup是1個收費的備份工具，而且在其備份性能上，ibbackup不如Xtrabackup。ibbackup和Xtrabackup都對Innodb存儲引擎支持在線物理完全備份和在線物理增量備份，對MyISAM存儲引擎來講，只支持溫備份而已。更對關于二者的特性比較，請參考http://www.percona.com/software/percona-xtrabackup。

利用Xtrabackup備份mysql數據庫步驟以下：

1、安裝

1、簡介
Xtrabackup是由percona提供的mysql數據庫備份工具，據官方介紹，這也是世界上唯一1款開源的能夠對innodb和xtradb存儲引擎的數據庫進行熱備的工具。xtradb是Innodb的增強版，在其性能上比Innodb要好，特點以下：
(1)備份進程快速、可靠；
(2)備份進程不會打斷正在履行的事務；
(3)能夠基于緊縮等功能節儉磁盤空間和流量；
(4)自動實現備份檢驗；
(5)還原速度快；

2、安裝
其最新版的軟件可從 http://www.percona.com/software/percona-xtrabackup/ 取得。本文基于RHEL5.8的系統，因此，直接下載相應版本的rpm包安裝便可，這里不再演示其進程。

安裝完成以后，會生成1個/usr/bin/innobackupex腳本文件，這個腳本文件封裝了xtrabackup,能同時處理Innodb和Myisam，但在處理Myisam時需要加1個讀鎖。

3、innobackupex簡介

innobackupex
innobackupex有更強的功能，它整合了xtrabackup和其他的1些功能，他不但可以全量備份/恢復，還可以基于時間的增量備份與恢復。

innobackupex備份原理
innobackupex首先調用xtrabackup來備份innodb數據文件，當xtrabackup完成后，innobackupex就查看文件xtrabackup_suspended ；然后履行“FLUSH TABLES WITH READ LOCK”來備份其他的文件

innobackupex恢復原理
innobackupex首先讀取my.cnf，查看變量(datadir,innodb_data_home_dir,innodb_data_file_path,innodb_log_group_home_dir)對應的目錄是存在，肯定相干目錄存在后，然后先copy myisam表和索引，然后在copy innodb的表、索引和日志

2、備份的實現

1、完全備份

# innobackupex --user=DBUSER --password=DBUSERPASS  /path/to/BACKUP-DIR/

如果要使用1個最小權限的用戶進行備份，則可基于以下命令創建此類用戶：
mysql> CREATE USER ’bkpuser’@’localhost’ IDENTIFIED BY ’s3cret’;
mysql> REVOKE ALL PRIVILEGES, GRANT OPTION FROM ’bkpuser’;（如果出錯，則可以不加上）
mysql> GRANT RELOAD, LOCK TABLES, REPLICATION CLIENT ON *.* TO ’bkpuser’@’localhost’;
mysql> FLUSH PRIVILEGES;

使用innobakupex備份時，其會調用xtrabackup備份所有的InnoDB表，復制所有關于表結構定義的相干文件(.frm)、和MyISAM、MERGE、CSV和ARCHIVE表的相干文件，同時還會備份觸發器和數據庫配置信息相干的文件。這些文件會被保存至1個以時間命名的目錄中

在備份的同時，innobackupex還會在備份目錄中創建以下文件：
(1)xtrabackup_checkpoints ―― 備份類型（如完全或增量）、備份狀態（如是不是已為prepared狀態）和LSN(日志序列號)范圍信息；

每一個InnoDB頁(通常為16k大小)都會包括1個日志序列號，即LSN。LSN是全部數據庫系統的系統版本號，每一個頁面相干的LSN能夠表明此頁面最近是如何產生改變的。

(2)xtrabackup_binlog_info ―― mysql服務器當前正在使用的2進制日志文件及至備份這1刻為止2進制日志事件的位置。

(3)xtrabackup_binlog_pos_innodb ―― 2進制日志文件及用于InnoDB或XtraDB表的2進制日志文件確當前position。

(4)xtrabackup_binary ―― 備份中用到的xtrabackup的可履行文件；

(5)backup-my.cnf ―― 備份命令用到的配置選項信息；

在使用innobackupex進行備份時，還可使用--no-timestamp選項來禁止命令自動創建1個以時間命名的目錄；如此1來，innobackupex命令將會創建1個BACKUP-DIR目錄來存儲備份數據。

2、準備(prepare)1個完全備份

1般情況下，在備份完成后，數據尚且不能用于恢復操作，由于備份的數據中可能會包括還沒有提交的事務或已提交但還沒有同步至數據文件中的事務。因此，此時數據文件仍處理不1致狀態。“準備”的主要作用正是通過回滾未提交的事務及同步已提交的事務至數據文件也使得數據文件處于1致性狀態。

innobakupex命令的--apply-log選項可用于實現上述功能。以下面的命令：
# innobackupex --apply-log  /path/to/BACKUP-DIR

如果履行正確，其最后輸出的幾行信息通常以下：

xtrabackup: starting shutdown with innodb_fast_shutdown = 1
InnoDB: FTS optimize thread exiting.
InnoDB: Starting shutdown...
InnoDB: Shutdown completed; log sequence number 1640470
020124 06:22:05  innobackupex: completed OK!

在實現“準備”的進程中，innobackupex通常還可使用--use-memory選項來指定其可使用的內存的大小，默許通常為100M。如果有足夠的內存可用，可以多劃分1些內存給prepare的進程，以提高其完成速度。

3、從1個完全備份中恢復數據，恢復數據時，mysql服務器可以不在線（離線恢復數據）

innobackupex命令的--copy-back選項用于履行恢復操作，其通過復制所有數據相干的文件至mysql服務器DATADIR目錄中來履行恢復進程。innobackupex通過backup-my.cnf來獲得DATADIR目錄的相干信息。

# innobackupex --copy-back  /path/to/BACKUP-DIR

如果履行正確，其輸出信息的最后幾行通常以下：

innobackupex: Starting to copy InnoDB log files
innobackupex: in '/tmp/backup/2002-01⑵4_06-09⑸0'
innobackupex: back to original InnoDB log directory '/mydata/data'
innobackupex: Copying '/tmp/backup/2002-01⑵4_06-09⑸0/ib_logfile0' to '/mydata/data/ib_logfile0'
innobackupex: Copying '/tmp/backup/2002-01⑵4_06-09⑸0/ib_logfile1' to '/mydata/data/ib_logfile1'
innobackupex: Finished copying back files.

020124 06:29:22  innobackupex: completed OK!

請確保如上信息的最行1行出現“innobackupex: completed OK!”。

當數據恢復至DATADIR目錄以后，還需要確保所有數據文件的屬主和屬組均為正確的用戶，如mysql，否則，在啟動mysqld之前還需要事前修改數據文件的屬主和屬組。如：

# chown -R  mysql:mysql  /mydata/data/

如果不修改數據目錄及其該目錄下所有文件的屬主和屬組，那末將會致使mysqld啟動不了。會出現以下毛病提示信息：

Starting MySQL...The server quit without updating PID file [FAILED]/data/localhost.pid).

4、使用innobackupex進行增量備份

每一個InnoDB的頁面都會包括1個LSN信息，每當相干的數據產生改變，相干的頁面的LSN就會自動增長。這正是InnoDB表可以進行增量備份的基礎，即innobackupex通過備份上次完全備份以后產生改變的頁面來實現。

要實現第1次增量備份，可使用下面的命令進行：

# innobackupex --incremental /backup --incremental-basedir=BASEDIR

其中，BASEDIR指的是完全備份所在的目錄，此命令履行結束后，innobackupex命令會在/backup目錄中創建1個新的以時間命名的目錄以寄存所有的增量備份數據。另外，在履行過增量備份以后再1次進行增量備份時，其--incremental-basedir應當指向上1次的增量備份所在的目錄。

需要注意的是，增量備份僅能利用于InnoDB或XtraDB表，對MyISAM表而言，履行增量備份時其實進行的是完全備份。

“準備”(prepare)增量備份與“準備“完全備份有著1些不同，特別要注意的是：
(1)需要在每一個備份(包括完全和各個增量備份)上，將已提交的事務進行“重放”。“重放”以后，所有的備份數據將合并到完全備份上。
(2)基于所有的備份將未提交的事務進行“回滾”。

因而，操作就變成了：
# innobackupex --apply-log --redo-only BASE-DIR

接著履行：
# innobackupex --apply-log --redo-only BASE-DIR --incremental-dir=INCREMENTAL-DIR⑴

而后是第2個增量：
# innobackupex --apply-log --redo-only BASE-DIR --incremental-dir=INCREMENTAL-DIR⑵

其中BASE-DIR指的是完全備份所在的目錄，而INCREMENTAL-DIR⑴指的是第1次增量備份的目錄，INCREMENTAL-DIR⑵指的是第2次增量備份的目錄，其它順次類推，即如果有屢次增量備份，每次都要履行如上操作；

最后，全部（完全備份和增量備份）恢復進程履行以下命令：

# innobackupex --copy-back  /path/to/BACKUP-DIR

/path/to/BACKUP-DIR為完全備份所在目錄

5、Xtrabackup的“流”及“備份緊縮”功能

Xtrabackup對備份的數據文件支持“流”功能，便可以將備份的數據通過STDOUT傳輸給tar程序進行歸檔，而不是默許的直接保存至某備份目錄中。要使用此功能，僅需要使用--stream選項便可。如：

# innobackupex --stream=tar  /backup | gzip > /backup/`date +%F_%H-%M-%S`.tar.gz

乃至也能夠使用類似以下命令將數據備份至其它服務器：
# innobackupex --stream=tar  /backup | ssh user@www.magedu.com  "cat -  > /backups/`date +%F_%H-%M-%S`.tar"

另外，在履行本地備份時，還可使用--parallel選項對多個文件進行并行復制。此選項用于指定在復制時啟動的線程數目。固然，在實際進行備份時要利用此功能的便利性，也需要啟用innodb_file_per_table選項或同享的表空間通過innodb_data_file_path選項存儲在多個ibdata文件中。對某1數據庫的多個文件的復制沒法利用到此功能。其簡單使用方法以下：
# innobackupex --parallel  /path/to/backup

同時，innobackupex備份的數據文件也能夠存儲至遠程主機，這可使用--remote-host選項來實現：
# innobackupex --remote-host=root@www.magedu.com  /path/IN/REMOTE/HOST/to/backup
 

6、導入或導出單張表

默許情況下，InnoDB表不能通過直接復制表文件的方式在mysql服務器之間進行移植，即使使用了innodb_file_per_table選項。而使用Xtrabackup工具可以實現此種功能，不過，此時需要“導出”表的mysql服務器啟用了innodb_file_per_table選項（嚴格來講，是要“導出”的表在其創建之前，mysql服務器就啟用了innodb_file_per_table選項），并且“導入”表的服務器同時啟用了innodb_file_per_table和innodb_expand_import選項。

(1)“導出”表
導出表是在備份的prepare階段進行的，因此，1旦完全備份完成，就能夠在prepare進程中通過--export選項將某表導出了：
# innobackupex --apply-log --export /path/to/backup

此命令會為每一個innodb表的表空間創建1個以.exp結尾的文件，這些以.exp結尾的文件則可以用于導入至其它服務器。

(2)“導入”表
要在mysql服務器上導入來自于其它服務器的某innodb表，需要先在當前服務器上創建1個跟原表表結構1致的表，而后才能實現將表導入：
mysql> CREATE TABLE mytable (...)  ENGINE=InnoDB;

然后將此表的表空間刪除：
mysql> ALTER TABLE mydatabase.mytable  DISCARD TABLESPACE;

接下來，將來自于“導出”表的服務器的mytable表的mytable.ibd和mytable.exp文件復制到當前服務器的數據目錄，然后使用以下命令將其“導入”：
mysql> ALTER TABLE mydatabase.mytable  IMPORT TABLESPACE;

7、使用Xtrabackup對數據庫進行部份備份

Xtrabackup也能夠實現部份備份，即只備份某個或某些指定的數據庫或某數據庫中的某個或某些表。但要使用此功能，必須啟用innodb_file_per_table選項，即每張表保存為1個獨立的文件。同時，其也不支持--stream選項，即不支持將數據通過管道傳輸給其它程序進行處理。

另外，還原部份備份跟還原全部數據的備份也有所不同，即你不能通過簡單地將prepared的部份備份使用--copy-back選項直接復制回數據目錄，而是要通過導入表的方向來實現還原。固然，有些情況下，部份備份也能夠直接通過--copy-back進行還原，但這類方式還原而來的數據多數會產生數據不1致的問題，因此，不管如何不推薦使用這類方式。

(1)創建部份備份

創建部份備份的方式有3種：正則表達式(--include), 枚舉表文件(--tables-file)和列出要備份的數據庫(--databases)。

(a)使用--include
使用--include時，要求為其指定要備份的表的完全名稱，即形如databasename.tablename，如：
# innobackupex --include='^mageedu[.]tb1'  /path/to/backup

(b)使用--tables-file
此選項的參數需要是1個文件名，此文件中每行包括1個要備份的表的完全名稱；如：
# echo -e 'mageedu.tb1 mageedu.tb2' > /tmp/tables.txt
# innobackupex --tables-file=/tmp/tables.txt  /path/to/backup

(c)使用--databases
此選項接受的參數為數據名，如果要指定多個數據庫，彼其間需要以空格隔開；同時，在指定某數據庫時，也能夠只指定其中的某張表。另外，此選項也能夠接受1個文件為參數，文件中每行動1個要備份的對象。如：
# innobackupex --databases="mageedu testdb"  /path/to/backup

(2)準備(preparing)部份備份
prepare部份備份的進程類似于導出表的進程，要使用--export選項進行：
# innobackupex --apply-log --export  /pat/to/partial/backup

此命令履行進程中，innobackupex會調用xtrabackup命令從數據字典中移除缺失的表，因此，會顯示出許多關于“表不存在”類的正告信息。同時，也會顯示出為備份文件中存在的表創建.exp文件的相干信息。

(3)還原部份備份
還原部份備份的進程跟導入表的進程相同。固然，也能夠通過直接復制prepared狀態的備份直接至數據目錄中實現還原，不過此時要求數據目錄處于1致狀態。

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