MySQL之Xtrabackup备份恢复数据库

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

一、Xtrabackup介绍

1、Xtrabackup是什么

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

xtrabackup只能备份InnoDB和XtraDB两种数据表，而不能备份MyISAM数据表。
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。主要是为了方便同时备份InnoDB和MyISAM引擎的表，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。
2、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。

3、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。

4、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。

5、innobackupex 相关参数

注：xtrabackup命令只备份数据文件,并不备份数据表结构(.frm),所以使用xtrabackup恢复的时候,你必须有对应表结构文件(.frm),所以,个人推荐采用innobackupex命令 [此命令相当于冷备份，复制数据目录的索引，数据，结构文件，但会有短暂的锁表（时间依赖于MyISAM大小）]。

参数说明如下：

--defaults-file：指定my.cnf参数文件的位置[此配置文件里必须指定datadir]。

--apply-log：同xtrabackup的--prepare参数,一般情况下,在备份完成后，数据尚且不能用于恢复操作，因为备份的数据中可能会包含尚未提交的事务或已经提交但尚未同步至数据文件中的事务。因此，此时数据 文件仍处理不一致状态。--apply-log的作用是通过回滚未提交的事务及同步已经提交的事务至数据文件使数据文件处于一致性状态。

--copy-back：做数据恢复时将备份数据文件拷贝到MySQL服务器的datadir。

--remote-host=HOSTNAME： 通过ssh将备份数据存储到进程服务器上。

--stream=[tar]：备份文件输出格式, 该文件可在XtarBackup binary文件中获得. 在使用参数stream=tar备份的时候,你的xtrabackup_logfile可能会临时放在/tmp目录下,如果你备份的时候并发写入较大的话,xtrabackup_logfile可能会很大(5G+),很可能会撑满你的/tmp目录,可以通过参数--tmpdir指定目录来解决这个问题。

--tmpdir=DIRECTORY：当有指定--remote-host or --stream时, 事务日志临时存储的目录, 默认采用MySQL配置文件中所指定的临时目录tmpdir。

--redo-only --apply-log：强制备份日志时只redo,跳过rollback,这在做增量备份时非常必要。

--use-memory=*：该参数在prepare的时候使用,控制prepare时innodb实例使用的内存。

--databases=LIST：列出需要备份的databases,如果没有指定该参数,所有包含MyISAM和InnoDB表的database都会被备份。

--slave-info：备份从库, 加上--slave-info备份目录下会多生成一个xtrabackup_slave_info 文件, 这里会保存主日志文件以及偏移, 文件内容类似于:CHANGE MASTER TO MASTER_LOG_FILE='', MASTER_LOG_POS=0。

--socket=SOCKET：指定mysql.sock所在位置，以便备份进程登录mysql。

二、xtrabackup-2.1.6-702安装

本文通过源码方式安装xtrabackup-2.1.6-702

下载地址：

1、编译所需的依赖包

查看编译所需的依赖包是否安装，如果没有安装，则安装之。

rpm -q libaio libaio-devel perl-Time-HiRes curl curl-devel zlib-devel openssl-devel perl cpio expat-devel gettext-devel perl-ExtUtils-MakeMaker perl-DBD-MySQL.*

yum -y install 包名

2、安装

tar -zxvf percona-xtrabackup-2.1.6-702-Linux-x86_64.tar.gz

cd percona-xtrabackup-2.1.6-702-Linux-x86_64/bin