Linux服务器数据备份全知道

前言

我是沐风晓月，今天的内容是MySQL专栏的数据备份部分，更多MySQL专栏请参考：MySQL从入门到精通
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一. 备份的相关概念

1.1 对备份的要求

1.1.1 多地部署：

对核心数据库，我们通常要求“两地三中心”，对备份来说也是如此，一个备份备份应该有多个副本，每个副本在不同的区域。

• 两地三中心： 是指同城双中心加异地灾备，一种商用容灾备份解决方案；

• 两地是指同城容灾、异地容灾；

• 三中心是指生产中心、同城容灾中心、异地容灾中心。

同城容灾指的是：在同城或相近区域内 （ ≤ 200K M ）建立两个数据中心 : 一个为数据中心，负责日常生产运行 ; 另一个为灾难备份中心，负责在灾难发生后的应用系统运行，同城灾难备份一般用于防范火灾、建筑物破坏、供电故障、计算机系统及人为破坏引起的灾难。

异地容灾：异地容灾主备中心之间的距离较远 （＞ 200KM ) ， 因此一般采用异步镜像，会有少量的数据丢失。异地灾难备份不仅可以防范火灾、建筑物破坏等可能遇到的风险隐患，还能够防范战争、地震、水灾等风险

同城双中心 是指在同城或邻近城市建立两个可独立承担关键系统运行的数据中心，双中心具备基本等同的业务处理能力并通过高速链路实时同步数据，日常情况下可同时分担业务及管理系统的运行，并可切换运行；

灾难情况下可在基本不丢失数据的情况下进行灾备应急切换，保持业务连续运行。与异地灾备模式相比较，同城双中心具有投资成本低、建设速度快、运维管理相对简单、可靠性更高等优点。

1.1.2 多介质部署

一个备份的多个副本应该部署到不同的介质上，如磁盘和磁带上，以防止单一介质实效。

1.1.3 定期检查备份的有效性

检查备份的有效性是确保数据备份的重要步骤之一。以下是一些可行的方法来检查备份的有效性：
1.恢复数据： 通过恢复备份来测试其有效性。尝试在相同或不同的服务器上恢复备份数据，以确保备份数据正确且完整。
2.比较文件：比较备份数据和实际数据，以确保备份数据和实际数据一致。可以使用文件差异工具或命令（例如 diff 或 cmp）进行比较。
3.检查备份日志：检查备份日志，以确保备份过程的成功或失败，以及备份数据的数量，大小和位置信息是否正确。
4.自动化测试：使用自动化测试工具来测试备份的有效性。例如，使用脚本自动化备份数据检查，确保备份数据已成功写入磁盘或云存储。
5.定期更新验证：定期检查备份的有效性，以确保备份数据的完整性和可靠性，并对备份策略进行更改或更新。

1.2 物理备份与逻辑备份

1 .2.1 物理备份

物理备份也就是冷备份，是指将整个系统、操作系统、应用程序和数据一起备份的过程。在物理备份过程中，备份软件将磁盘的整个内容复制到备份介质，如磁带、硬盘或云存储设备中。

这种备份方法可以恢复整个系统，包括操作系统、应用程序和数据，使得系统可以在短时间内回归生产环境。

优点：

• 备份速度快，恢复恢复速度也快
• 无须在线，实现关闭实例状态情况下的备份。

缺点：

• 备份的文件较大，需要更多的空间
• 恢复时对平台，操作系统，数据版本都有要求，必须一致或者兼容
• 只能在本地发起备份

1.2.2 逻辑备份

逻辑备份是指仅备份需要备份的数据和文件，而不是整个系统的备份。

逻辑备份通常与数据库相关，因为数据库通常具有许多表和对象，而需要备份的只是其中的一小部分，通常是重要的表、索引和存储过程。

逻辑备份的过程主要是将需要备份的数据导出到一个文件或一组文件中，该文件可以是文本文件、XML文件或二进制文件，具体取决于备份软件和数据库类型。

逻辑备份通常与数据库备份软件一起使用，并且备份文件通常包含可以自动恢复该数据的指令。

优点：

• 可移植性强
• 可以远程发起备份
• 备份文件小

缺点：

• 备份和恢复速度慢（恢复速度上慢一点）
• 消耗资源比较大

1.3 在线备份和离线备份

离线备份，又叫冷备份， 在实例关闭的情况下进行备份。此时只能进行全量拷贝

在线备份： 又叫热备，在实例运行的时候进行备份，这时候物理备份和逻辑备份都可以操作。

1.4 全量备份和增量备份

默认情况下，对一个新的云服务器第一次进行全量备份，后续进行永久增量备份。

第一次全量备份，备份磁盘的已分配空间。例如一个100GB的磁盘，已经分配空间40GB数据，则备份存储空间占用40GB，执行备份时产生的备份大小为40GB。

后续增量备份，备份磁盘相比上一次备份后变化的空间。例如首次备份后新产生或变化了5GB数据，则第二次备份5GB。

通俗点说： 全量就是对整个实例进行备份

增量就是对上次备份以来发生“变化的数据”进行备份

一般来说，基于物理备份来实现增量备份比较容易，但基于逻辑备份来实现增量备份比较困难。比如基于某个时间内的字段进行增量备份，但很难保证某个时间段的数据不被修改或者删除。

二. 备份常见的工具

2.1 MySQL常见的物理备份工具：

• xtrabackup
• MySQL Enterprise backup

MySQL Enterprise Backup是一款商业收费软件，专门用于备份MySQL数据库发工具。它是一个跨平台的高性能备份工具，它具有丰富的功能，包括：热备份，增量备份，选择备份，直接备份到云，加密，压缩备份等。
此工具是针对Innodb引擎进行优化的，但它同时可以备份和恢复所有MySQL能支持的引擎。它以block级别进行并行备份，性能大大优于逻辑备份工具如mysqldump。

• 克隆插件： 在MySQL8.0.17版本引入了克隆插件。有了这个插件可以不借助于任何工具很方便的就可以搭建一个从库。

这三个工具原理大致相似，都是现在备份的过程中拷贝物理文件和redo log， 恢复的时候利用 innodb crash recovery 机制，将物理文件恢复到备份结束时的一致性状态。

2.2 逻辑备份常见的工具

• MySQLdump : mysql 自带工具，单线程备份
• MySQLdumper: 开源工具，可以实现单表chunk级别的并行备份
• MySQLpump： MySQL5.7后引入的工具，可以实现表级的并行备份
• MySQL shell Dump && Load MySQL官方推出的多线程逻辑工具。

这些工具的原理，本质上都是通过 select * from table的方式备份数据，通过全局读锁和RR事务隔离实现数据库的一致性备份。

总结

备份的工具很多，我们重点学习一两个工具即可。后面我们会探讨，MySQLdump和xtrabackup的使用。

好啦，这就是今天要分享给大家的全部内容了，我们下期再见！
本文由沐风晓月原创，首发于CSDN博客， 博客主页：mufeng.blog.csdn.net
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