MySQL 5.6 xtrabackup 全量和增量的備份和恢復

xtrabackup 備份和恢復

    較之於MySQL自身的備份mysqldump，類似於Oracle的export。小資料量時效率還行，當資料量達到一定規模時，使用mysqldump執行備份的時間也許還可接受，但恢復時間基本就不能忍受了。
這時就需要一種好用又高效的工具，xtrabackup就是其中一款，號稱免費版的InnoDB HotBackup。
Xtrabackup提供了兩種命令列工具：
xtrabackup：專用於備份InnoDB引擎的資料；
innobackupex：這是一個perl指令碼，在執行過程中會呼叫xtrabackup命令，這樣用該命令即可以實現備份InnoDB，也可以備份MyISAM引擎的物件。
 
一、Xtrabackup備份原理
　　XtraBackup基於InnoDB的crash-recovery功能。它會複製innodb的data file，由於不鎖表，複製出來的資料是不一致的，在恢復的時候使用crash-recovery，使得資料恢復一致。
　　InnoDB維護了一個redo log，又稱為transaction log，事務日誌，它包含了innodb資料的所有改動情況。當InnoDB啟動的時候，它會先去檢查data file和transaction log，並且會做二步操作：
　　XtraBackup在備份的時候， 一頁一頁地複製innodb的資料，而且不鎖定表，與此同時，XtraBackup還有另外一個執行緒監視著transactions log，一旦log發生變化，就把變化過的log pages複製走。為什麼要急著複製走呢？ 因為transactions log檔案大小有限，寫滿之後，就會從頭再開始寫，所以新資料可能會覆蓋到舊的資料。在prepare過程中，XtraBackup使用複製到的transactions log對備份出來的innodb data file進行crash recovery。

注意：xtrabackup只備份資料檔案，並不備份資料表結構(.frm)，所以使用xtrabackup恢復的時候，你必須有對應表結構檔案(.frm)。
所以要手動備份一下，以便xtrabackup恢復的時候使用。

二、備份操作：
   1 . 全量備份操作：

2. 增量備份概念：

MySQL資料庫本身提供的工具並不支援真正的增量備份，二進位制日誌恢復是point-in-time(時間點)的恢復而不是增量備份。Xtrabackup工具支援對InnoDB儲存引擎的增量備份，工作原理如下：
　　(1)首先完成一個完全備份，並記錄下此時檢查點的LSN(Log Sequence Number)。
　　(2)在程式增量備份時，比較表空間中每個頁的LSN是否大於上次備份時的LSN，如果是，則備份該頁，同時記錄當前檢查點的LSN。
　　首先，在logfile中找到並記錄最後一個checkpoint(“last checkpoint LSN”)，然後開始從LSN的位置開始複製InnoDB的logfile到xtrabackup_logfile；接著，開始複製全部的資料檔案

.ibd；在複製全部資料檔案結束之後，才停止複製logfile。
　　因為logfile裡面記錄全部的資料修改情況，所以，即時在備份過程中資料檔案被修改過了，恢復時仍然能夠透過解析xtrabackup_logfile保持資料的一致。
  在增量備份的目錄下，資料檔案都是以.delta結尾的。增量備份只備份上一次全量備份後被修改過的page，所以增量備份只暫用較少的空間。增量備份可以在增量備份的基礎上增量。
增量備份優點：
　　1、資料庫太大沒有足夠的空間全量備份，作增量備份有效節省空間，且效率高。
　　2、支援熱備份。備份過程不鎖表，不受時間限制，不影響使用者使用。
　　3、每日備份只產生少量資料，遠端備份傳輸更方便。同時節省空間。
　　4、備份恢復基於檔案操作，降低直接對資料庫操作風險。
　　5、備份效率更高，恢復效率更高。

提醒一下可能出現的錯誤：
(a)、在做增量備份的時候，如果--target-dir跟全量的一樣，就會出現下面的報錯
[root@zhanglin bin]# ./xtrabackup --backup --log-stream --target-dir=/mysqlbak/xtrabackup/20141022 --datadir=/usr/local/mysql/data --incremental-

basedir=/mysqlbak/xtrabackup/20141022_full_in
xtrabackup: Error: cannot open /mysqlbak/xtrabackup/20141022_full_in/xtrabackup_checkpoints
xtrabackup: error: failed to read metadata from /mysqlbak/xtrabackup/20141022_full_in/xtrabackup_checkpoints

(b)、 同時如果--incremental-basedir= 引數的最後目錄不是base也會出錯。
[root@zhanglin bin]# ./xtrabackup --backup --log-stream --target-dir=/mysqlbak/xtrabackup/20141022_full_in --datadir=/usr/local/mysql/data --incremental-

basedir=/mysqlbak/xtrabackup/20141022-test
xtrabackup: Error: cannot open /mysqlbak/xtrabackup/20141022-test/xtrabackup_checkpoints
xtrabackup: error: failed to read metadata from /mysqlbak/xtrabackup/20141022-test/xtrabackup_checkpoints

增量備份操作:

[xtrabackup]配置段。[mysqld]中只需要指定datadir、innodb_data_home_dir、innodb_data_file_path、innodb_log_group_home_dir、innodb_log_files_in_group、innodb_log_file_size

6個引數即可讓xtrabackup正常工作。

--defaults-extra-file=# 如果使用了該引數，在讀取了全域性配置檔案之後，會再讀取這裡指定的配置檔案
--target-dir=name 備份檔案的存放目錄路徑
--backup 實施備份到target-dir
--prepare 實施對備份檔案進行恢復前的準備(生成InnoDB log file)
--print-param 列印備份或恢復時需要的引數
--use-memory=# 該引數在 prepare 的時候使用，控制prepare時innodb例項使用的記憶體量
--suspend-at-end 在target-dir目錄下產生一個xtrabackup_suspended檔案，將xtrabackup程式掛起，不停地將資料檔案的變化同步到備份檔案，直到使用者手工刪除

xtrabackup_suspended檔案
--throttle=# 每秒IO次數,限制backup時使用的I/O操作量，使備份對資料庫正常業務的影響最小化
--log-stream 該引數在backup的時候使用，將xtrabackup_logfile的內容標準輸出，使用該引數時會自動使用suspend-at-end引數，innobackupex指令碼的stream 模式會使用該引數。
--incremental-lsn=name 增量備份時只複製LSN比該引數指定值新的ibd pages，前次備份到了哪個LSN可以看前次備份集的xtrabackup_checkpoints檔案
--incremental-basedir=name 該引數在backup的時候使用，備份比該引數指定位置的備份集新的idb pages
--incremental-dir=name 該引數在prepare的時候使用，指定prepare時產生的.delta 檔案和日誌檔案的存放路徑
--tables=name 在備份file-per-table型別的資料檔案時使用，使用正規表示式指定需要備份的innodb表
--datadir=name MySQL資料庫的資料檔案目錄。

三、全量和增量恢復：
我們需要分別對全量、增量備份各做一次prepare操作。如果只是做全量恢復，就只需要執行一次你之前的全量就可以了，這裡給出命令。
./xtrabackup --defaults-file=/etc/my.cnf --prepare --target-dir=/mysqlbak/xtrabackup/20141022

./xtrabackup --defaults-file=/etc/my.cnf --prepare --target-dir=/mysqlbak/xtrabackup/20141022_full_in --incremental-basedir=/mysqlbak/xtrabackup/base

提醒：xtrabackup只備份InnoDB資料檔案，表結構是不備份的，所以恢復的時候，你必須有對應表結構檔案(.frm)。