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。

  1. 在生产环境中,数据的安全性至关重要。

  2. 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。

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 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

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

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tar tf mysql_all_2022-10-25.tar.xz 

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 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/

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 打开数据库服务,登录 :

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 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;
 

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 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

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 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

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 4)查看备份的sql文件

 cd /opt/sql_bak
 cat 文件名 | grep -v "^--" |grep -v "^/" |grep -v "^$"
 或
  cat 文件名 | egrep -v "^--|^/|^$"

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 5)恢复数据库的整个库

删库:

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 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

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 6) 恢复数据库中的表

删除表:

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 #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   

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 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.*
 

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 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

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 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
 

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#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 ;

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 进行增量恢复:

mysqlbinlog --no-defaults /opt/sql_bak/wife_sql_20230619 | mysql -u root -p

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 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`

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 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

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 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

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