Mysql 增备工具 -- Xtrabackup

Xtrabackup 学习

一.概述
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

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。

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。

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。主要是为了方便的 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。
通常一般都直接使用innobackupex，因为它能同时备份InnoDB和MyISAM引擎的表。要注意的是my.cnf里datadir这个参数是必须要指定的，xtrabackup_55是根据它去定位innodb数据文件的位置。
使用innobakupex备份时，其会调用xtrabackup备份所有的InnoDB表，复制所有关于表结构定义的相关文件(.frm)、以及MyISAM、MERGE、CSV和ARCHIVE表的相关文件，同时还会备份触发器和数据库配置信息相关的文件。这些文件会被保存至一个以时间命令的目录中除非加了--no-timestamp参数。

二、安装Xtrabackup

apt-key adv --keyserver keys.gnupg.net --recv-keys 1C4CBDCDCD2EFD2A
vi /etc/apt/sources.list
deb http://repo.percona.com/apt precise main ### precise 要跟自己的系统版本相对应
deb-src http://repo.percona.com/apt precise main

apt-get update
apt-get install percona-xtrabackup

官方的安装教程：http://www.percona.com/doc/percona-xtrabackup/2.1/installation.html

三、简单的全备
1.创建相应的用户并赋予相应的权限

mysql> CREATE USER 'innobackup'@'localhost' IDENTIFIED BY 'qwer1234';
mysql> GRANT RELOAD, LOCK TABLES, REPLICATION CLIENT, CREATE TABLESPACE, SUPER ON *.* TO 'innobackup'@'localhost';
mysql> FLUSH PRIVILEGES;

可以把用户名和密码写进my.cnf这样做备份的时候就可以不用输入用户名和密码
vim /etc/mysql/my.cnf
[client]
user=innobackup
pass=qwer1234

2.全备
innobackupex --no-timestamp /data/backup/full/
Other options:
--no-timestamp :no to create a time stamped directory to store the backup
--defaults-file=/tmp/other-my.cnf :provide other configuration file to innobackupex
--parallel=4 :This option specifies the number of threads created by xtrabackup to copy data files

在备份的同时，innobackupex还会在备份目录中创建如下文件：

(1)xtrabackup_checkpoints —— 备份类型（如完全或增量）、备份状态（如是否已经为prepared状态）和LSN(日志序列号)范围信息；
每个InnoDB页(通常为16k大小)都会包含一个日志序列号，即LSN。LSN是整个数据库系统的系统版本号，每个页面相关的LSN能够表明此页面最近是如何发生改变的。

(2)xtrabackup_binlog_info —— mysql服务器当前正在使用的二进制日志文件及至备份这一刻为止二进制日志事件的位置。

(3)xtrabackup_binlog_pos_innodb —— 二进制日志文件及用于InnoDB或XtraDB表的二进制日志文件的当前position。

(4)xtrabackup_binary —— 备份中用到的xtrabackup的可执行文件；

(5)backup-my.cnf —— 备份命令用到的配置选项信息；

在使用innobackupex进行备份时，还可以使用--no-timestamp选项来阻止命令自动创建一个以时间命名的目录；如此一来，innobackupex命令将会创建一个BACKUP-DIR目录来存储备份数据

3.恢复前的准备
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。“准备”的主要作用正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也使得数据文件处于一致性状态。

innobackupex --apply-log /data/backup/full/
Other options:
--use-memory=4G :it defaults to 100MB, the more memory available to the process, the better.
# This options that innobackupex replayed the committed transactions in the log files and rolled back the uncommitted ones.
# Once this is done, all the information lay in the tablespace (the InnoDB files), and the log files are re-created
# This implies calling xtrabackup –prepare twice with the right binary
# These modifications are only for the xtrabackup binary;

4.全备恢复
/etc/init.d/mysql stop
rm -rf /var/lib/mysql/*
innobackupex --copy-back /data/backup/full/
--copy-back选项用于执行恢复操作，其通过复制所有数据相关的文件至mysql服务器DATADIR目录中来执行恢复过程。innobackupex通过backup-my.cnf来获取DATADIR目录的相关信息

chown -R mysql:mysql /var/lib/mysql

/etc/init.d/mysql start

其他功能：

Xtrabackup的“流”及“备份压缩”功能

Xtrabackup对备份的数据文件支持“流”功能，即可以将备份的数据通过STDOUT传输给tar程序进行归档，而不是默认的直接保存至某备份目录中。要使用此功能，仅需要使用--stream选项即可。如：

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

甚至也可以使用类似如下命令将数据备份至其它服务器：

# innobackupex --stream=tar /backup | ssh [email protected] "cat - > /backups/`date +%F_%H-%M-%S`.tar"

此外，在执行本地备份时，还可以使用--parallel选项对多个文件进行并行复制。此选项用于指定在复制时启动的线程数目。当然，在实际进行备份时要利用此功能的便利性，也需要启用innodb_file_per_table选项或共享的表空间通过innodb_data_file_path选项存储在多个ibdata文件中。对某一数据库的多个文件的复制无法利用到此功能。其简单使用方法如下：

# innobackupex --parallel /path/to/backup

同时，innobackupex备份的数据文件也可以存储至远程主机，这可以使用--remote-host选项来实现：

# innobackupex [email protected] /path/IN/REMOTE/HOST/to/backup