Mysql数据库之备份和恢复
一、为什么要数据备份？
备份的主要目的是灾难恢复。
-
在生产环境中，数据的安全性至关重要。
-
任何数据的丢失都可能产生严重的后果。
-
造成数据丢失的原因：
程序错误人为,操作错误,运算错误,磁盘故障灾难（如火灾、地震）和盗窃.
二、数据库备份的分类和备份策略
1.物理备份
物理备份：对数据库操作系统的物理文件（如数据文件、日志文件等）的备份。
物理备份方法：
- 冷备份(脱机备份) ：是在关闭数据库的时候进行的
- 热备份(联机备份) ：数据库处于运行状态，依赖于数据库的日志文件
- 温备份：数据库锁定表格（不可写入但可读）的状态下进行备份操作
2.逻辑备份
逻辑备份：对数据库逻辑组件（如：表等数据库对象）的备份。
- 即以sql语句的形式，把库、表结构、表数据保存下来。
3.数据库的备份策略
- 完全备份（全量备份）：每次对数据库进行完整的备份。
- 差异备份：备份自从上次完全备份之后被修改过的文件。
- 增量备份：只有在上次完全备份或者增量备份后被修改的文件才会被备份。
4.常见的备份方法
物理冷备： （完全备份）
- 备份时数据库处于关闭状态，直接打包数据库文件
- 备份速度快，恢复时也是最简单的
专用备份工具mydump或mysqlhotcopy （完全备份，逻辑备份）
第三方工具备份
- 免费的MySQL热备份软件Percona XtraBackup
- mysqldump常用的逻辑备份工具 （导出为sql脚本）
- mysqlhotcopy仅拥有备份MyISAM和ARCHIVE表
启用二进制日志进行增量备份 （增量备份）
- 进行增量备份，需要刷新二进制日志
三、Mysql完全备份
- 完全备份是对整个数据库、数据库结构和文件结构的备份
- 保存的是备份完成时刻的数据库
- 是差异备份与增量备份的基础
1.完全备份的优缺点
优点：
- 备份与恢复操作简单方便
缺点：
- 数据存在大量的重复
- 占用大量的备份空间
- 备份与恢复时间长
2.完全备份的方法
1）物理冷备份与恢复
- 关闭MySQL数据库
- 使用tar命令直接打包数据库文件夹
- 直接替换现有MySQL目录即可
2）mysqldump备份与恢复
- MySQL自带的备份工具，可方便实现对MySQL的备份
- 可以将指定的库、表导出为SQL脚本
- 使用命令mysq|导入备份的数据
四、完全备份与恢复的操作
1.物理冷备份
1）完全备份
systemctl stop mysqld #先关闭服务
mkdir /backup/ #创建备份目录
rpm -q xz #使用xz工具进行压缩，检查xz工具是否已安装
yum install xz -y #如果没安装，可以先yum安装
cd /usr/local/mysql/
tar Jcf /backup/mysql_all_$(date +%F).tar.xz data #打包数据库文件。/usr/local/mysql/data 为数据库文件存放目录
tar tf mysql_all_2022-10-25.tar.xz 
2）数据恢复
删库
完全恢复的操作：
cd /backup/
tar Jxf mysql_all_2022-10-25.tar.xz -C /opt/
mv /opt/data/ /usr/local/mysql/
打开数据库服务，登录 ：
3）数据迁移
#主机A，使用scp命令将tar包传给另一台主机B
scp /backup/mysql_all_2023-06-19.tar.xz [email protected]:/opt
##主机B的操作##
systemctl stop mysqld #关闭mysql
cd /opt/
mkdir /opt/bak/ #创建备份目录
tar Jxf mysql_all_2022-06-19.tar.xz -C /opt/bak/ #将tar包解压到备份目录
cd /opt/bak/ #切换到tar包的解压目录
\cp -af usr/local/mysql/data/ /usr/local/mysql #将data目录复制到/usr/local/mysql/目录下，覆盖原有文件
systemctl start mysqld #启动mysql
mysql -u root -p #登录数据库查看
show databases;
2.逻辑完全备份和恢复的常见方法
mysqldump是常用的逻辑备份工具。
mysqldump可以将指定的库、表导出为SQL脚本。
1）使用 xtrabackup 工具
是一个用来备份 MySQL数据库的开源工具。
主要特点：
- 在线热备份。可以备份innodb和myisam。innodb主要应用recovery原理。myisam直接拷贝文件。
- 支持流备份。可以备份到disk，tape和reomot host。–stream=tar ./ | ssh user@remotehost cat “>” /backup/dir/支持增量备份。可以利用lsn和基础备份目录来进行增量备份。
- 支持记录slave上的master log和master position信息。
- 支持多个进程同时热备份，xtrabackup的稳定性还是挺好的。
2）lvm
特点：热备、支持所有基于本地磁盘的存储引擎、快速备份、低开销、容易保持完整性、快速恢复等。
3)cp + tar
使用直接拷贝数据库文件的方式进行打包备份，需要注意的是执行步骤：锁表、备份、解表。
恢复也很简单，直接拷贝到之前的数据库文件的存放目录即可。
注意：对于Innodb引擎的表来说，还需要备份日志文件，即ib_logfile*文件。因为当Innodb表损坏时，就可以依靠这些日志文件来恢复。
3.逻辑备份mysqldump工具的使用
1)完全备份一个或多个完整的库
mysqldump -uroot -p[密码] --databases 库名1 [库名2].. >/备份路径/备份文件名.sql#导出的就是数据库脚本文件
2)完全备份MySQL服务器中所有的库（包括库中所有的表）
mysqldump -u root -p[密码] --all-databases > / 备份路径/备份文件名.sql
3)完全备份指定库中的部分表
mysqldump -u root -p[密码] [-d] 库名 表名1 [表名2] ... > /备份路径/备份文件名.sql
#使用“-d"选项，说明只保存数据库的表结构
#不使用“-d”选项，说明表数据也进行备份
4)查看备份的sql文件
cd /opt/sql_bak
cat 文件名 | grep -v "^--" |grep -v "^/" |grep -v "^$"
或
cat 文件名 | egrep -v "^--|^/|^$"
5）恢复数据库的整个库
删库：
mysql -u root -p < /opt/sql_bak/gundam.sql #重定向输入库文件
mysql -u root -p -e 'SHOW DATABASES;' #查看当前有哪些数据库
6) 恢复数据库中的表
删除表：
#重定向导入备份文件，必须指定库名，且目标库必须存在，如果没有库就要建库
mysql -u root -p gundam < /opt/sql_bak/miss_student.sql 
五、增量备份与恢复
1.增量备份
1) 增量备份产生的原因
使用mysqldump进行完全备份存在的问题
- 备份数据中有重复数据
- 备份时间与恢复时间过长
增量备份是什么：
- 是自上一次备份后增加/变化的文件或者内容
增量备份的特点
- 没有重复数据，备份量不大，时间短
- 恢复需要上次完全备份及完全备份之后所有的增量备份才 能恢复，而且要对所有增量备份进行逐个反推恢复
2）增量备份的过程
- MySQL没有提供直接的增量备份方法
- 可通过MySQL提供的二进制日志间接实现增量备份
MySQL二进制日志对备份的意义
- 二进制日志保存了所有更新或者可能更新数据库的操作
- 二进制日志在启动MySQL服务器后开始记录，并在文件达到 max_binlog_size所设置的大小或者接收到flush logs命令后重新 创建新的日志文件
- 只需定时执行flush logs方法重新创建新的日志，生成二进制文 件序列，并及时把这些日志保存到安全的地方就完成了一个时间 段的增量备份
3)增量备份的方式
-
一般恢复
- 将所有备份的二进制日志内容全部恢复
-
基于位置恢复
- 数据库在某一时间点可能既有错误的操作也有正确的操作
- 可以基于精准的位置跳过错误的操作
-
基于时间点恢复
- 跳过某个发生错误的时间点实现数据恢复
4）增量备份的操作
在进行增量备份前需要修改主配置文件：
vim /etc/my.cnf
[mysqld]
log-bin=mysql-bin #开启二进制日志。如果使用相对路径，则保存在/usr/local/mysql/data/目录下
binlog_format = MIXED #可选，指定二进制日志(binlog)的记录格式为MIXED
server-id = 1
systemctl restart mysqld
ls -l /usr/local/mysql/data/mysql-bin.*
二进制日志(binlog)有3种不同的记录格式:
- STATEMENT (基于SQL语句)、ROW(基于行)、MIXED(混合模式)，默认格式STATEMENT
- STATEMENT (基于SQL语句)：记录修改的sql语句。高并发的情况下，记录操作的sql语句时可能顺序会有错误，导致恢复数据时，数据丢失或有误差。效率高，但数据可能有误差。
- ROW(基于行)：记录每一行数据，准确，但恢复时效率低。
- MIXED(混合模式)：正常情况下使用STATEMENT，高并发的情况下会智能地切换到ROW。
insert into wife values(9,'万叶',17,'男');
insert into wife values(10,'五郎',18,'男');
mysqladmin -u root -p flush-logs #刷新出新的二进制文件 
mysqlbinlog --no-defaults --base64-output=decode-rows -v mysql-bin.000005
#--base64-output=decode-rows：使用64位编码机制去解码并按行读取
#-v：显示详细内容
#创建一个新的文件夹 作为二进制备份文件保存的目录
mkdir -p /opt/sql_bak
#将新产生的二进制备份文件移动至新的目录(更保险的方式：复制)，并且以时间命名的方式修改其名称
mv /usr/local/mysql/data/mysql-bin.000003 /opt/sql_bak/wife_sql_`date +%Y%m%d`
5)增量备份进行数据恢复操作
delete from wife where id=9 ;
delete from wife where id=10 ;
进行增量恢复：
mysqlbinlog --no-defaults /opt/sql_bak/wife_sql_20230619 | mysql -u root -p
2.增量备份进行数据恢复的方式
1)基于位置点恢复
#从某一个位置点开始恢复，一直到日志结尾
mysqlbinlog --no-defaults --start-position='位置点' 文件名 | mysql -u root -p
#从日志开头，一直恢复到某一个位置点前结束
mysqlbinlog --no-defaults --stop-position='位置点' 文件名 | mysql -u root -p
#从指定的点开始 到指定的点结束
mysqlbinlog --no-defaults --start-position='xxx'--stop-position='位置点' 文件名 | mysql -u root -p
（1）从开始点到结尾恢复
mysqlbinlog --no-defaults --start-position=4 mysql-bin.000005 |mysql -u root -p （2）从指定点开始到指定结尾结束
mysqlbinlog --no-defaults --start-position=1513 --stop-position=1800 mysql-bin.000003 |mysql -u root -p
2） 基于时间点的恢复方式
#从某一个时间点开始恢复，一直到日志结尾
mysqlbinlog --no-defaults --start-datetime='时间点' 文件名 | mysql -u root -p
#从日志开头，一直恢复到某一个时间点前结束
mysqlbinlog --no-defaults --stop-datetime='时间点' 文件名 | mysql -u root -p
#从某一个时间点开始恢复，一直到某一个位置点前结束
mysqlbinlog --no-defaults --start-datetime='起始时间点' --stop-datetime'结束时间点' 文件名 | mysql -u root -p
六、完全恢复加增量恢复的数据库备份脚本
组合的优势：完全备份和不完全备份都各有各的优点，公司对数据库备份大部分会采用的方式为完全备份+增量备份 完全备份：磁盘占用大，但是操作简便不易出错 。 增量备份：磁盘占用小，可针对短时间的备份，但是一旦全有增量备份组成的备份，操作难度会大大提高，易出错。
需求设计： 某公司上线了业务中 info表是核心数据表，为此业务在线时间中会对该表进行备份。要求每周二凌晨两点半（维护时间）进行一次完全备份，每天的凌晨一点对其进行增量备份。
1.增量备份脚本编写
#!/bin/bash
logs_path="/opt/sql_bak"
[ -d $logs_path ] || mkdir -p $logs_path
/usr/local/mysql/bin/mysqladmin -u root -pabc123 flush-logs
lastlogs=`sed -n '$p' /usr/local/mysql/data/mysql-bin.index | awk -F '/' '{print $2}'`
mv /usr/local/mysql/data/$lastlogs /opt/sql_bak/binlog_`date +%Y%m%d`
2.完全备份的脚本
#!/bin/bash
home_path="/opt/sql_bak/backup_sql"
[ -d $home_path ] || mkdir -p /opt/sql_bak/backup_sql
/usr/local/mysql/bin/mysqldump -u root -pabc123 test info > /$home_path/infos_$(date +%Y%m%d).sql
/usr/local/mysql/bin/mysqldump -u root -pabc123 --databases test > /$home_path/tests_$(date +%Y%m%d).sql
3.将两个编写的脚本添加到计划性任务中
crontab -e
00 1 * * * /opt/addbak.sh
30 2 * * 2 /opt/backup.sh