percona-xtrabackup完全及增量備份與恢復

一、簡介

Xtrabackup是由percona提供的mysql數據庫備份工具，據官方介紹，這也是世界上惟一一款開源的能夠對innodb和xtradb數據庫進行熱備的工具。其主要特點是備份過程快速、可靠，不會打斷正在執行的事務，能夠基于壓縮等功能節約磁盤空間和流量，自動實現備份檢測及其還原速度快。

二、安裝及備份、恢復實現            

安裝：其最新版的軟件可從 http://www.percona.com/software/percona-xtrabackup/ 獲得。本文基于centos6.x的系統，因此，直接下載相應版本的rpm包安裝即可，這里不再演示其過程。

yum -y install percona-toolkit-2.2.4-1.noarch.rpm percona-xtrabackup-2.1.8-733.rhel6.x86_64.rpm

完全備份及刪除數據目錄實現恢復：

mysql>set session_sql_log_bin=0; #導入數據時讓其不記錄二進制日志
mysql>source /root/hellodb.sql   #導入數據
mysql>set session_sql_log_bin=1; #開啟二進制日志
[root@centos6]#innobackupex --user=root /mybackups/  #全量備份
[root@centos6]#service mysqld stop  #停止數據庫，刪除數據目錄
[root@centos6]#rm -rf /mydata/data/*
[root@centos6]#innobackupex --apply-log /mybackups/2016-11-22_15-39-09/ #準備完全備份
[root@centos6]#innobackupex --copy-back /mybackups/2016-11-22_15-39-09/ #從完全備份中恢復數據
[root@centos6 data]# ll #數據已然恢復成功
總用量 28688
drwxr-xr-x. 2 root root     4096 11月 22 15:43 hellodb
-rw-r--r--. 1 root root 18874368 11月 22 15:43 ibdata1
-rw-r--r--. 1 root root  5242880 11月 22 15:43 ib_logfile0
-rw-r--r--. 1 root root  5242880 11月 22 15:43 ib_logfile1
drwxr-xr-x. 2 root root     4096 11月 22 15:43 mysql
drwxr-xr-x. 2 root root     4096 11月 22 15:43 performance_schema
drwxr-xr-x. 2 root root     4096 11月 22 15:43 test
[root@centos6 data]# chown -R mysql.mysql ./* #改變屬組和屬組
[root@centos6 data]# ll
總用量 28688
drwxr-xr-x. 2 mysql mysql
  4096 11月 22 15:43 hellodb
-rw-r--r--. 1 mysql mysql 18874368 11月 22 15:43 ibdata1
-rw-r--r--. 1 mysql mysql  5242880 11月 22 15:43 ib_logfile0
-rw-r--r--. 1 mysql mysql  5242880 11月 22 15:43 ib_logfile1
drwxr-xr-x. 2 mysql mysql     4096 11月 22 15:43 mysql
drwxr-xr-x. 2 mysql mysql     4096 11月 22 15:43 performance_schema
drwxr-xr-x. 2 mysql mysql     4096 11月 22 15:43 test
[root@centos6 data]#service mysqld start #啟動數據庫，在恢復數據庫時數據庫無需啟動

從安全角度考慮，如果要使用一個最小權限的用戶進行備份，可創建此用戶進行完全備份

mysql>create user 'bkuser'@'localhost' identified by 'passw ord'
mysql>revoke all privileges,grant option from 'bkuser'; 
mysql>grant reload,lock tables,replication clinet on *.* to 'bkuser'@'localhost' 
mysql>flush privileges;

xtrabackup備份文件說明：

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關文件(.frm)、以及MyISAM、MERGE、CSV和ARCHIVE表的相關文件，同時還會備份觸發器和數據庫配置信息相關的文件。這些文件會被保存至一個以時間命令的目錄中。

[root@centos6 2016-11-22_19-06-45]# ll
總用量 18472
-rw-r--r--. 1 root root      260 11月 22 19:06 backup-my.cnf
drwx------. 2 root root     4096 11月 22 19:06 hellodb
-rw-r-----. 1 root root 18874368 11月 22 19:06 ibdata1
drwx------. 2 root root     4096 11月 22 19:06 mydb
drwxr-xr-x. 2 root root     4096 11月 22 19:06 mysql
drwxr-xr-x. 2 root root     4096 11月 22 19:06 performance_schema
drwxr-xr-x. 2 root root     4096 11月 22 19:06 test
-rw-r--r--. 1 root root       13 11月 22 19:06 xtrabackup_binary
-rw-r--r--. 1 root root       24 11月 22 19:06 xtrabackup_binlog_info
-rw-r-----. 1 root root       89 11月 22 19:06 xtrabackup_checkpoints
-rw-r-----. 1 root root     2560 11月 22 19:06 xtrabackup_logfile
[root@centos6 2016-11-22_19-06-45]# cat xtrabackup_checkpoints
backup_type = full-backuped #備份類型，例如完全備份、增量備份等
from_lsn = 0 #日志序列號從0開始
to_lsn = 1649842 #日志序列號到哪
last_lsn = 1649842 #日志序列號到哪結束
compact = 0
[root@centos6 2016-11-22_19-06-45]# cat xtrabackup_binlog_info #當前正使用的二進制日志文件及其二進制位置
master-bin.000005	245
[root@centos6 2016-11-22_19-06-45]# cat xtrabackup_binary #備份中用到的xtrabackup的可執行文件
xtrabackup_55
[root@centos6 2016-11-22_19-06-45]# cat backup-my.cnf #備份命令中用到的配置選項信息
# This MySQL options file was generated by innobackupex.

# The MySQL server
[mysqld]
innodb_data_file_path=ibdata1:10M:autoextend
innodb_log_files_in_group=2
innodb_log_file_size=5242880
innodb_fast_checksum=0
innodb_page_size=16384
innodb_log_block_size=512
[root@centos6 2016-11-22_19-06-45]#

使用innobackupex進行增量備份及數據恢復：

每個InnoDB的頁面都會包含一個LSN信息，每當相關的數據發生改變，相關的頁面的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之后發生改變的頁面來實現。

要實現第一次增量備份，可以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，此命令執行結束后，innobackupex命令會在/backup目錄中創建一個新的以時間命名的目錄以存放所有的增量備份數據。另外，在執行過增量備份之后再一次進行增量備份時，其--incremental-basedir應該指向上一次的增量備份所在的目錄。

需要注意的是，增量備份僅能應用于InnoDB或XtraDB表，對于MyISAM表而言，執行增量備份時其實進行的是完全備份。

“準備”(prepare)增量備份與整理完全備份有著一些不同，尤其要注意的是：

(1)需要在每個備份(包括完全和各個增量備份)上，將已經提交的事務進行“重放”。“重放”之后，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”。

于是，操作就變成了：

# innobackupex --apply-log --redo-only BASE-DIR

接著執行：

# innobackupex --apply-log --redo-only BASE-DIR --incremental-dir=INCREMENTAL-DIR-1

而后是第二個增量：

# innobackupex --apply-log --redo-only BASE-DIR --incremental-dir=INCREMENTAL-DIR-2

 innobackupex --copy-back  /path/to/BACKUP-DIR #最起始的數據

其中BASE-DIR指的是完全備份所在的目錄，而INCREMENTAL-DIR-1指的是第一次增量備份的目錄，INCREMENTAL-DIR-2指的是第二次增量備份的目錄，其它依次類推，即如果有多次增量備份，每一次都要執行如上操作

實例說明：本次實戰練習增量數據的備份和恢復，在實驗過程中經歷過兩次增量，并對相應的數據庫做出了修改，增量完成后，停止mysql數據庫，刪除數據目錄，進行數據恢復操作。

實現代碼如下：

innobackupex --user=root /mybackups/ #第一次完全備份
innobackupex --incremental /mybackups/ --incremental-basedir=/mybackups/2016-11-22_19-24-37/ #第一次增量備份，向hellodb數據庫中插入了表及其刪除了表t1 
innobackupex --incremental /mybackups/ --incremental-basedir=/mybackups/2016-11-22_19-27-55/ #第二次增量備份，此時修改了數據庫mydbs,創建了表和插入了數據
innobackupex --apply-log --redo-only /mybackups/2016-11-22_19-24-37/ #將已近提交的事務重放
innobackupex --apply-log --redo-only /mybackups/2016-11-22_19-24-37/ --incremental-dir=/mybackups/2016-11-22_19-27-55/ #重放之后，所有的備份數據合并到完全備份中
innobackupex --apply-log --redo-only /mybackups/2016-11-22_19-24-37/ --incremental-dir=/mybackups/2016-11-22_19-29-57/ #重放之后，所有的備份數據合并到完全備份中
innobackupex --copy-back /mybackups/2016-11-22_19-24-37/ #此時數據已經和最后一次增量同步，使用此數據進行恢復
[root@centos6 data]# cd /mybackups/2016-11-22_19-24-37/
[root@centos6 2016-11-22_19-24-37]# cat xtrabackup_checkpoints
backup_type = full-prepared #第一次完全備份，重放后將和最后一次增量備份中的序列號信息一致
from_lsn = 0
to_lsn = 1708653
last_lsn = 1708653
compact = 0
[root@centos6 2016-11-22_19-24-37]# cat ../2016-11-22_19-29-57/xtrabackup_checkpoints
backup_type = incremental
from_lsn = 1703868
to_lsn = 1708653
last_lsn = 1708653
compact = 0
[root@centos6 2016-11-22_19-24-37]# cat xtrabackup_binlog_info
master-bin.000006    8434
[root@centos6 2016-11-22_19-24-37]# cat ../2016-11-22_19-29-57/xtrabackup_binlog_info
master-bin.000006    8434
[root@centos6 2016-11-22_19-24-37]#
[root@centos6 data]# ll
總用量 18456
drwxr-xr-x. 2 root root     4096 11月 22 19:37 hellodb
-rw-r--r--. 1 root root 18874368 11月 22 19:37 ibdata1
drwxr-xr-x. 2 root root     4096 11月 22 19:37 mydb
drwxr-xr-x. 2 root root     4096 11月 22 19:37 mydbs
drwxr-xr-x. 2 root root     4096 11月 22 19:37 mysql
drwxr-xr-x. 2 root root     4096 11月 22 19:37 performance_schema
drwxr-xr-x. 2 root root     4096 11月 22 19:37 test
[root@centos6 data]# chown -R mysql.mysql ./* 
[root@centos6 data]# cd ../binlogs/
[root@centos6 binlogs]# mysqlbinlog --start-position=245 master-bin.000007
/*!50530 SET @@SESSION.PSEUDO_SLAVE_MODE=1*/;
/*!40019 SET @@session.max_insert_delayed_threads=0*/;
/*!50003 SET @OLD_COMPLETION_TYPE=@@COMPLETION_TYPE,COMPLETION_TYPE=0*/;
DELIMITER /*!*/;
# at 4
#161122 19:31:08 server id 1  end_log_pos 245 Start: binlog v 4, server v 5.5.32-MariaDB-log created 161122 19:31:08
# Warning: this binlog is either in use or was not closed properly.
BINLOG '
fCw0WA8BAAAA8QAAAPUAAAABAAQANS41LjMyLU1hcmlhREItbG9nAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAEzgNAAgAEgAEBAQEEgAA2QAEGggAAAAICAgCAAAAAAAAAAAAAAAA
AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
AAAAAAAAAAAA+1uD6g==
'/*!*/;
# at 245
#161122 19:31:49 server id 1  end_log_pos 355 Querythread_id=9exec_time=0error_code=0
use `mydbs`/*!*/;
SET TIMESTAMP=1479814309/*!*/;
SET @@session.pseudo_thread_id=9/*!*/;
SET @@session.foreign_key_checks=1, @@session.sql_auto_is_null=0, @@session.unique_checks=1, @@session.autocommit=1/*!*/;
SET @@session.sql_mode=0/*!*/;
SET @@session.auto_increment_increment=1, @@session.auto_increment_offset=1/*!*/;
/*!\C utf8 *//*!*/;
SET @@session.character_set_client=33,@@session.collation_connection=33,@@session.collation_server=8/*!*/;
SET @@session.lc_time_names=0/*!*/;
SET @@session.collation_database=DEFAULT/*!*/;
create table students(id int,name varchar(20))
/*!*/;
# at 355
#161122 19:32:26 server id 1  end_log_pos 424 Querythread_id=9exec_time=0error_code=0
SET TIMESTAMP=1479814346/*!*/;
BEGIN
/*!*/;
# at 424
#161122 19:32:26 server id 1  end_log_pos 537 Querythread_id=9exec_time=0error_code=0
SET TIMESTAMP=1479814346/*!*/;
insert into students values (1,'tom'),(2,'jerry')
/*!*/;
# at 537
#161122 19:32:26 server id 1  end_log_pos 564 Xid = 155
COMMIT/*!*/;
DELIMITER ;
# End of log file
ROLLBACK /* added by mysqlbinlog */;
/*!50003 SET COMPLETION_TYPE=@OLD_COMPLETION_TYPE*/;
/*!50530 SET @@SESSION.PSEUDO_SLAVE_MODE=0*/;
[root@centos6 binlogs]# mysqlbinlog --start-position=245 master-bin.000007>/root/incr.sql
[root@centos6 ~]# mysql
Welcome to the MariaDB monitor.  Commands end with ; or \g.
Your MariaDB connection id is 3
Server version: 5.5.32-MariaDB-log MariaDB Server

Copyright (c) 2000, 2013, Oracle, Monty Program Ab and others.

Type 'help;' or '\h' for help. Type '\c' to clear the current input statement.

MariaDB [(none)]>set sql_log_bin=0; 
MariaDB [hellodb]>source /root/incr.sql
MariaDB [hellodb]>set sql_log_bin=1;
MariaDB [hellodb]>use mydbs;
MariaDB [mydbs]> show tables;
+-----------------+
| Tables_in_mydbs |
+-----------------+
| students        |
| t1              |
+-----------------+
2 rows in set (0.00 sec)

MariaDB [mydbs]> select * from studnets;
ERROR 1146 (42S02): Table 'mydbs.studnets' doesn't exist
MariaDB [mydbs]> select * from students;
+------+-------+
| id   | name  |
+------+-------+
|    1 | tom   |
|    2 | jerry |
+------+-------+
2 rows in set (0.00 sec)
MariaDB [mydbs]> use hellodb;
Database changed
MariaDB [hellodb]> show tables;
+-------------------+
| Tables_in_hellodb |
+-------------------+
| classes           |
| coc               |
| courses           |
| scores            |
| students          |
| tbl               |
| teachers          |
| toc               |
+-------------------+
8 rows in set (0.00 sec)

MariaDB [hellodb]>

    經過查看數據和刪除數據目錄前進行對比，如數據一致則代表數據恢復成功，xtrabackup+二進制日志可實現數據的完全備份、增量備份、完全備份恢復和增量數據恢復，同時在使用此款備份工具時，不會影響客戶的正常訪問，達到提高用戶體驗。