MySQL 5.7 新備份工具mysqlpump 使用說明 - 運維小結

散盡浮華發表於2018-10-09

 

之前詳細介紹了Mysqldump備份工具使用,下面說下MySQL5.7之後新新增的備份工具mysqlpump。mysqlpump是mysqldump的一個衍生,mysqldump備份功能這裡就不多說了,現在看看mysqlpump到底有了哪些提升,詳細可以檢視官網文件。mysqlpump和mysqldump一樣,屬於邏輯備份,備份以SQL形式的文字儲存。邏輯備份相對物理備份好處是不關心log的大小,直接備份資料即可。

Mysqlpump主要特點
並行備份資料庫和資料庫中的物件的,加快備份過程
-  更好的控制資料庫和資料庫物件(表,儲存過程,使用者帳戶)的備份。
-  備份使用者賬號作為帳戶管理語句(CREATE USER,GRANT),而不是直接插入到MySQL的系統資料庫。
-  備份出來直接生成壓縮後的備份檔案。
-  備份進度指示(估計值)。
-  重新載入(還原)備份檔案,先建表後插入資料最後建立索引,減少了索引維護開銷,加快了還原速度。
-  備份可以排除或則指定資料庫。

Mysqlpump缺點
-  只能並行到表級別,如果表特別大,開多執行緒和單執行緒是一樣的,並行度不如mydumper;
-  無法獲取當前備份對應的binlog位置;
-  MySQL5.7.11之前的版本不要使用,並行匯出和single-transaction是互斥的;

引數說明:Mysqlpump絕大部分引數使用和Mysqldump一致,下面順便重溫一下。注意對於mysqlpump 專有引數會用背景色       標記出來。

1) --add-drop-database:   在建立庫之前先執行刪庫操作

DROP DATABASE IF EXISTS `...`;

2) --add-drop-table在建表之前先執行刪表操作

DROP TABLE IF EXISTS `...`.`...`;

3) --add-drop-user在CREATE USER語句之前增加DROP USER。 注意:這個引數需要和--users一起使用,否者不生效。

DROP USER 'backup'@'172.16.60.%';

4) --add-locks備份表時,使用LOCK TABLES和UNLOCK TABLES注意:這個引數不支援並行備份,需要關閉並行備份功能:--default-parallelism=0

LOCK TABLES `...`.`...` WRITE;
...
UNLOCK TABLES;

5) --all-databases備份所有庫,即 -A。

6) --bind-address指定通過哪個網路介面來連線Mysql伺服器(一臺伺服器可能有多個IP),防止同一個網路卡出去影響業務

7) --complete-insertdump出包含所有列的完整insert語句

8) --compress壓縮客戶端和伺服器傳輸的所有的資料,即 -C。

9) --compress-output預設不壓縮輸出,目前可以使用的壓縮演算法有LZ4和ZLIB

[root@localhost ~]# mysqlpump --compress-output=LZ4 > dump.lz4
[root@localhost ~]# lz4_decompress dump.lz4 dump.txt

[root@localhost ~]# mysqlpump --compress-output=ZLIB > dump.zlib
[root@localhost ~]# zlib_decompress dump.zlib dump.txt

10) --databases手動指定要備份的庫,支援多個資料庫,用空格分隔,即-B。

11) --default-character-set指定備份的字符集

12) --default-parallelism指定並行執行緒數,預設是2,如果設定成0,表示不使用並行備份。注意:每個執行緒的備份步驟是:先create table但不建立二級索引(主鍵會在create table時候建立),再寫入資料,最後建立二級索引。

13) --defer-table-indexes延遲建立索引,直到所有資料都載入完之後,再建立索引,預設開啟。若關閉則會和mysqldump一樣:先建立一個表和所有索引,再匯入資料,因為在載入還原資料的時候要維護二級索引的開銷,導致效率比較低。關閉使用引數:--skip--defer-table-indexes。

14) --events備份資料庫的事件,預設開啟,關閉使用--skip-events引數。

15) --exclude-databases備份排除該引數指定的資料庫,多個用逗號分隔。類似的還有--exclude-events、--exclude-routines、--exclude-tables、--exclude-triggers、--exclude-users

[root@localhost ~]# mysqlpump --exclude-databases=mysql,sys -p123456 --set-gtid-purged=off >/root/db.sql   #備份過濾mysql和sys資料庫
[root@localhost ~]# mysqlpump --exclude-tables=rr,tt -p123456 --set-gtid-purged=off > /root/db.sql      #備份過濾所有資料庫中rr、tt表
[root@localhost ~]# mysqlpump -B test --exclude-tables=tmp_ifulltext,tt -p123456 --set-gtid-purged=off >/root/db.sql   #備份過濾test庫中的rr、tt表
...

注意:要是隻備份資料庫的賬號,需要新增引數--users,並且需要過濾掉所有的資料庫,如

#備份除dba和backup的所有賬號。
[root@localhost ~]# mysqlpump --users --exclude-databases=sys,mysql,db1,db2 --exclude-users=dba,backup -p123456 --set-gtid-purged=off >/root/db.sql

16) --include-databases指定備份資料庫,多個用逗號分隔,類似的還有--include-events、--include-routines、--include-tables、--include-triggers、--include-users,大致方法使用同15。

17) --insert-ignore備份用insert ignore語句代替insert語句

18) --log-error-file備份出現的warnings和erros資訊輸出到一個指定的檔案

19) --max-allowed-packet備份時用於client/server直接通訊的最大buffer包的大小

20) --net-buffer-length備份時用於client/server通訊的初始buffer大小,當建立多行插入語句的時候,mysqlpump 建立行到N個位元組長

21) --no-create-db備份不寫CREATE DATABASE語句。要是備份多個庫,需要使用引數-B,而使用-B的時候會出現create database語句,該引數可以遮蔽create database 語句。

22) --no-create-info備份不寫建表語句,即不備份表結構,只備份資料,即 -t。

23) --hex-blob備份binary欄位的時候使用十六進位制計數法,受影響的欄位型別有BINARY、VARBINARY、BLOB、BIT。

24) --host備份指定的資料庫地址,即 -h。

25) --parallel-schemas=[N:]db_list指定並行備份的庫,多個庫用逗號分隔,如果指定了N,將使用N個執行緒的地佇列,如果N不指定,將由 --default-parallelism才確認N的值,可以設定多個--parallel-schemas

#4個執行緒備份vs和aa,3個執行緒備份pt。通過show processlist 可以看到有7個執行緒。
[root@localhost ~]# mysqlpump --parallel-schemas=4:vs,aa --parallel-schemas=3:pt  -p123456 --set-gtid-purged=off > /root/db.sql  

#預設2個執行緒,即2個執行緒備份vs和abc,2個執行緒備份pt
[root@localhost ~]# mysqlpump --parallel-schemas=vs,abc --parallel-schemas=pt  -p123456 --set-gtid-purged=off > /root/db.sql  

#當然要是硬碟IO不允許的話,可以少開幾個執行緒和資料庫進行並行備份

26) --password備份需要的密碼

27) --port 備份資料庫的埠

28) --protocol={TCP|SOCKET|PIPE|MEMORY}指定連線伺服器的協議

29) --replace備份出來replace into語句

30) --routines備份出來包含儲存過程和函式,預設開啟,需要對 mysql.proc表有檢視許可權。生成的檔案中會包含CREATE PROCEDURE 和 CREATE FUNCTION語句以用於恢復,關閉則需要用--skip-routines引數。

31) --triggers備份出來包含觸發器,預設開啟,使用--skip-triggers來關閉

31) --set-charset備份檔案裡寫SET NAMES default_character_set 到輸出,此參預設開啟。 -- skip-set-charset禁用此引數,不會在備份檔案裡面寫出set names...

32) --single-transaction該引數在事務隔離級別設定成Repeatable Read,並在dump之前傳送start transaction 語句給服務端。這在使用innodb時很有用,因為在發出start transaction時,保證了在不阻塞任何應用下的一致性狀態。對myisam和memory等非事務表,還是會改變狀態的,當使用此參的時候要確保沒有其他連線在使用ALTER TABLE、CREATE TABLE、DROP TABLE、RENAME TABLE、TRUNCATE TABLE等語句,否則會出現不正確的內容或則失敗。--add-locks和此參互斥,在mysql5.7.11之前,--default-parallelism大於1的時候和此參也互斥,必須使用--default-parallelism=0。5.7.11之後解決了--single-transaction和--default-parallelism的互斥問題。

33) --skip-definer忽略那些建立檢視和儲存過程用到的 DEFINER 和 SQL SECURITY 語句,恢復的時候,會使用預設值,否則會在還原的時候看到沒有DEFINER定義時的賬號而報錯。

34) --skip-dump-rows只備份表結構,不備份資料,-d。注意:mysqldump支援--no-data,mysqlpump不支援--no-data

35) --socket對於連線到localhost,Unix使用套接字檔案,在Windows上是命名管道的名稱使用即 -S。

36) --ssl--ssl引數將要被去除,用--ssl-mode取代。關於ssl相關的備份。

37) --tz-utc備份時會在備份檔案的最前幾行新增SET TIME_ZONE='+00:00'。注意:如果還原的伺服器不在同一個時區並且還原表中的列有timestamp欄位,會導致還原出來的結果不一致。預設開啟該引數,用 --skip-tz-utc來關閉引數。

38) --user備份時候的使用者名稱,即 -u。

39) --users備份資料庫使用者,備份的形式是CREATE USER...,GRANT...,只備份資料庫賬號可以通過如下命令

#過濾掉所有資料庫
[root@localhost ~]# mysqlpump --exclude-databases=% --users  -p123456 --set-gtid-purged=off >/root/db.sql  

40) --watch-progress定期顯示進度的完成,包括總數表、行和其他物件。該引數預設開啟,用--skip-watch-progress來關閉。 

Mysqlpump的多執行緒架構圖如下

-  mysqlpump是MySQL5.7的官方工具,用於取代mysqldump,其引數與mysqldump基本一樣;
-  mysqlpump是多執行緒備份,但只能到表級別,單表備份還是單執行緒;
-  mysqldump備份時,有個預設佇列(default),佇列下開N個執行緒去備份資料庫/資料庫中的表;
-  支援開多個佇列(對應不同庫/表),然後每個佇列設定不同執行緒,進行備份;

Mysqlpump支援基於庫和表的並行匯出,Mysqlpump的並行匯出功能的架構為:佇列+執行緒,允許有多個佇列(--parallel-schemas),每個佇列下有多個執行緒(N),而一個佇列可以繫結1個或者多個資料庫(逗號分隔)。Mysqlpump的備份是基於表並行的,對於每張表的匯出只能是單個執行緒的,這裡會有個限制是如果某個資料庫有一張表非常大,可能大部分的時間都是消耗在這個表的備份上面,並行備份的效果可能就不明顯。這裡可以利用Mydumper其是以chunk的方式批量匯出,即Mydumper支援一張表多個執行緒以chunk的方式批量匯出。但相對於Mysqldump有很大提升。

                                                        對比測試如下                                                     

mysqlpump壓縮備份kevin資料庫 三個併發執行緒備份,消耗時間:222s
[root@localhost ~]# mysqlpump -uroot -p123456 -h172.16.60.211 --single-transaction --default-character-set=utf8 --compress-output=LZ4 --default-parallelism=3 -B kevin > /data/db_backup/kevin_db.sql.lz4

mysqldump備份壓縮kevin資料庫 單個執行緒備份,消耗時間:900s,gzip的壓縮率比LZ4的高
[root@localhost ~]# mysqldump -uroot -p123456 -h172.16.60.211 --default-character-set=utf8 -P3306 --skip-opt --add-drop-table --create-options  --quick --extended-insert --single-transaction -B kevin | gzip > /data/db_backup/kevin.sql.gz

mydumper備份kevin資料庫 三個併發執行緒備份,消耗時間:300s,gzip的壓縮率比LZ4的高
[root@localhost ~]# mydumper -u root -p123456  -h 172.16.60.211 -P 3306 -t 3 -c -l 3600 -s 10000000 -B kevin -o /data/db_backup/kevin/

mydumper備份kevin資料庫,五個併發執行緒備份,並且開啟對一張表多個執行緒以chunk的方式批量匯出,-r。消耗時間:180s
[root@localhost ~]# mydumper -u root -p123456  -h 172.16.60.211 -P 3306 -t 5 -c -r 300000 -l 3600 -s 10000000 -B kevin -o /data/db_backup/kevin/

注意: 如果是開啟了GTID功能的資料庫,備份時還需要新增"--set-gtid-purged=off"引數,否則可能會報錯!

從上面看出,mysqlpump的備份效率是最快的,mydumper次之,mysqldump最差。所以在IO允許的情況下,能用多執行緒就別用單執行緒備份。並且mysqlpump還支援多資料庫的並行備份,而mydumper要麼備份一個庫,要麼就備份所有庫。可以看出,在mysql資料庫備份方面,mysqlpump比mysqldump的測試結果要好。由於實際情況不同,測試給出的速度提升只是參考。到底開啟多少個並行備份的執行緒,這個看磁碟IO的承受能力,若該伺服器只進行備份任務,可以最大限制的來利用磁碟。

測試中發現mysqlpump和mysqldump對比:
- mysqldump預設是不會有建庫命令, 但是預設會有drop table的命令;
- mysqlpump預設是有建庫命令,但是不會有drop table的命令,所以mysqlpump恢復的時候不要直接< file.sql ;
- mysqldump恢復時會先建立表及其所有索引,然後再匯入資料;mysqlpump恢復時會先建立表,然後再匯入資料,最後建索引;
- mysqlpump可以指定多執行緒併發備份,預設是2個;備份時會有進度指示,雖然只是估計值,但不會再想mysqldump備份時那麼枯燥,看不到過程.

注意:mysqlpump備份的幾個重要引數

--default-parallelism   指定執行緒數,預設開2個執行緒進行併發備份
--parallel-schemas      指定哪些資料庫進行併發備份
--set-gtid-purged=OFF   這個是5.7.18版本後加入的引數,

--set-gtid-purged=OFF這個引數很重要,如果備份命令裡不加上,則備份可能會報錯:
Warning: A partial dump from a server that has GTIDs will by default include the GTIDs of all transactions, even those that changed 
suppressed parts of the database. If you don't want to restore GTIDs, pass --set-gtid-purged=OFF. To make a complete dump, pass 
--all-databases --triggers --routines --events. 

                                                                   備份演示如下                                                                

-   備份命令如下 

[root@localhost ~]# mysqlpump --single-transaction --set-gtid-purged=OFF --parallel-schemas=2:kevin --parallel-schemas=4:dbt3 -B kevin dbt3 -p123456 > /tmp/backup.sql
mysqlpump: [Warning] Using a password on the command line interface can be insecure.
Dump progress: 1/5 tables, 0/7559817 rows
Dump progress: 3/15 tables, 286750/12022332 rows
Dump progress: 3/15 tables, 686750/12022332 rows
Dump progress: 3/15 tables, 1042250/12022332 rows
...
Dump completed in 43732 milliseconds

接著另外開啟一個終端會話,登入mysql看下情況
(root@172.16.0.10) [(none)]> show processlist;
+--------+------+------------------+------+---------+------+-------------------+------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| Id     | User | Host             | db   | Command | Time | State             | Info                                                                                                 |
+--------+------+------------------+------+---------+------+-------------------+------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| 138199 | root | 172.16.60.50:39238 | NULL | Query   |    0 | starting          | show processlist                                                                                     |
| 138267 | root | 172.16.60.50:39776 | NULL | Sleep   |    2 |                   | NULL                                                                                                 |
| 138268 | root | 172.16.60.50:39778 | NULL | Query   |    2 | Sending to client | SELECT SQL_NO_CACHE `emp_no`,`dept_no`,`from_date`,`to_date`  FROM `kevin`.`dept_emp`            |
| 138269 | root | 172.16.60.50:39780 | NULL | Query   |    2 | Sending to client | SELECT SQL_NO_CACHE `emp_no`,`birth_date`,`first_name`,`last_name`,`gender`,`hire_date`  FROM `emplo |
| 138270 | root | 172.16.60.50:39782 | NULL | Query   |    2 | Sending to client | SELECT SQL_NO_CACHE `o_orderkey`,`o_custkey`,`o_orderstatus`,`o_totalprice`,`o_orderDATE`,`o_orderpr |
| 138271 | root | 172.16.60.50:39784 | NULL | Query   |    2 | Sending to client | SELECT SQL_NO_CACHE `p_partkey`,`p_name`,`p_mfgr`,`p_brand`,`p_type`,`p_size`,`p_container`,`p_retai |
| 138272 | root | 172.16.60.50:39786 | NULL | Query   |    2 | Sending data      | SELECT SQL_NO_CACHE `l_orderkey`,`l_partkey`,`l_suppkey`,`l_linenumber`,`l_quantity`,`l_extendedpric |
| 138273 | root | 172.16.60.50:39788 | NULL | Query   |    2 | Sending to client | SELECT SQL_NO_CACHE `c_custkey`,`c_name`,`c_address`,`c_nationkey`,`c_phone`,`c_acctbal`,`c_mktsegme |
| 138274 | root | 172.16.60.50:39790 | NULL | Sleep   |    2 |                   | NULL                                                                                                 |
| 138275 | root | 172.16.60.50:39792 | NULL | Sleep   |    1 |                   | NULL                                                                                                 |
+--------+------+------------------+------+---------+------+-------------------+------------------------------------------------------------------------------------------------------+
10 rows in set (0.00 sec)

可以看到138268和138269在備份kevin庫,138270,138271,138272,138273在備份dbt3,這裡沒列印全。

-   備份過程如下:

終端會話1:
(root@localhost) [(none)]> truncate mysql.general_log;
Query OK, 0 rows affected (0.10 sec)

(root@localhost) [(none)]> set global log_output = 'table';
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

(root@localhost) [(none)]> set global general_log = 1;
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)


終端會話2:
[root@VM_0_5_centos ~]# mysqlpump --single-transaction kevin --set-gtid-purged=OFF -p123456> /tmp/backup.sql
Dump completed in 592 milliseconds

(root@localhost) [(none)]> select thread_id,left(argument, 64) from mysql.general_log order by event_time;
................
................
+-----------+------------------------------------------------------------------+
|         7 | root@localhost on  using Socket                                  |
|         7 | FLUSH TABLES WITH READ LOCK                                      |
|         7 | SHOW WARNINGS                                                    |
|         7 | SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ          |
|         7 | SHOW WARNINGS                                                    |
|         7 | START TRANSACTION WITH CONSISTENT SNAPSHOT                       |
|         7 | SHOW WARNINGS                                                    |
|         8 | root@localhost on  using Socket                                  |
|         8 | SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ          |
|         8 | SHOW WARNINGS                                                    |
|         8 | START TRANSACTION WITH CONSISTENT SNAPSHOT                       |
|         8 | SHOW WARNINGS                                                    |
|         9 | root@localhost on  using Socket                                  |
|         9 | SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ          |
|         9 | SHOW WARNINGS                                                    |
|         9 | START TRANSACTION WITH CONSISTENT SNAPSHOT                       |
|         9 | SHOW WARNINGS                                                    |
|         7 | UNLOCK TABLES                                                    |
|         7 | SHOW WARNINGS                                                    |
|         9 | SET SQL_QUOTE_SHOW_CREATE= 1                                     |
|         9 | SHOW WARNINGS                                                    |
|         9 | SET TIME_ZONE='+00:00'                                           |
|         8 | SET SQL_QUOTE_SHOW_CREATE= 1                                     |
|         8 | SHOW WARNINGS                                                    |
|         8 | SET TIME_ZONE='+00:00'                                           |
|         3 | set global general_log = 0                                       |
+-----------+------------------------------------------------------------------+

根據上面資訊,可以看出:
-  執行緒7 進行 FLUSH TABLES WITH READ LOCK 。對錶加一個讀鎖
-  執行緒7、8、9分別開啟一個事務(RR隔離級別)去備份資料,由於之前鎖表了,所以這三個執行緒備份出的資料是具有一致性的
-  執行緒7 解鎖 UNLOCK TABLE
-  整個過程都沒有獲取二進位制位置點

-   compress-output
mysqlpump支援壓縮輸出,支援LZ4和ZLIB(ZLIB壓縮比相對較高,但是速度較慢)

[root@localhost tmp]# mysqlpump --single-transaction --compress-output=lz4 kevin --set-gtid-purged=OFF -p123456 > /tmp/backup_kevin.sql
Dump completed in 511 milliseconds

-   備份恢復 

未壓縮的備份

mysql < source /tmp/backup.sql;

壓縮過的備份

先解壓
[root@localhost ~]# lz4_decompress /tmp/backup_kevin.sql /tmp/kevin.sql

再匯入
mysql < source /tmp/kevin.sql;

可以看出來,這個匯入是單執行緒。mysqlpump備份的資料恢復時會先插入資料, 再建索引, 而mysqldump備份的資料恢復是在建立表的時候就把索引加上了, 所以前者備份的資料恢復時速度要快一點!

總體來說mysqlpump還是很好用的,尤其是多資料庫表的備份。不過如果有一張表格外大,那麼備份的大部分時間還是要消耗在這張表上,因為mysqlpump的備份是基於表並行的,對於每張表的匯出只能是單個執行緒的。另外注意mysqlpump備份時併發執行緒的數量還是要看自身伺服器的IO負載能力,並不是說一味的增加併發執行緒數量就可以加快速度。mysqldump和mysqlpump的使用方法絕大部分一致,mysqlpump新的引數文章上已經標明,到底用那種工具備份資料庫這個要在具體的環境下才能做出選擇,有些時候可能用物理備份更好(xtrabackup),總之根據需要進行測試,最後再決定使用哪種備份工具進行備份。

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