使用percona组织的xtrabackup实现mysql的数据备份

                 此次演示使用xtrabackup来实现mysql的完全备份和完全备份+增量备份，以及备份后数据的恢复

注：mysql数据存放路径为/mydata/data，备份数据路径为/backup

一、安装

 1、简介

Xtrabackup是由percona提供的mysql数据库备份工具，据官方介绍，这也是世界上惟一一款开源的能够对innodb和xtradb数据库进行热备的工具。特点：

(1)备份过程快速、可靠；

(2)备份过程不会打断正在执行的事务；

(3)能够基于压缩等功能节约磁盘空间和流量；

(4)自动实现备份检验；

(5)还原速度快；

2、安装

其最新版的软件可从 http://www.percona.com/software/percona-xtrabackup/ 获得。本文基于RHEL5.8的系统，因此，直接下载相应版本的rpm包安装即可。

#rpm -ivh percona-xtrabackup-2.0.0-417.rhel5.i386.rpm 

二、备份的实现

 1、完全备份

# innobackupex --user=DBUSER --password=DBUSERPASS  /path/to/BACKUP-DIR/

DBUSER       为执行备份任务的用户，此用户必须要有执行备份的权限,此次实验使用root用户

DBUSERPASS   执行备份任务用户的密码，本系统root用户密码为redhat

如果要使用一个最小权限的用户进行备份，则可基于如下命令创建此类用户：

mysql> CREATE USER ’bkpuser’@’localhost’ IDENTIFIED BY ’s3cret’;

mysql> REVOKE ALL PRIVILEGES, GRANT OPTION FROM ’bkpuser’;

mysql> GRANT RELOAD, LOCK TABLES, REPLICATION CLIENT ON *.* TO ’bkpuser’@’localhost’;

mysql> FLUSH PRIVILEGES;

使用innobakupex备份时，其会调用xtrabackup备份所有的InnoDB表，复制所有关于表结构定义的相关文件(.frm)、以及MyISAM、MERGE、CSV和ARCHIVE表的相关文件，

同时还会备份触发器和数据库配置信息相关的文件。这些文件会被保存至一个以时间命令的目录中。

在备份的同时，innobackupex还会在备份目录中创建如下文件：

(1)xtrabackup_checkpoints —— 备份类型（如完全或增量）、备份状态（如是否已经为prepared状态）和LSN(日志序列号)范围信息；

 

每个InnoDB页(通常为16k大小)都会包含一个日志序列号，即LSN。LSN是整个数据库系统的系统版本号，每个页面相关的LSN能够表明此页面最近是如何发生改变的。

 

(2)xtrabackup_binlog_info —— mysql服务器当前正在使用的二进制日志文件及至备份这一刻为止二进制日志事件的位置。

 

(3)xtrabackup_binlog_pos_innodb —— 二进制日志文件及用于InnoDB或XtraDB表的二进制日志文件的当前position。

 

(4)xtrabackup_binary —— 备份中用到的xtrabackup的可执行文件；

 

(5)backup-my.cnf —— 备份命令用到的配置选项信息；

 

在使用innobackupex进行备份时，还可以使用--no-timestamp选项来阻止命令自动创建一个以时间命名的目录；如此一来，innobackupex命令将会创建一个BACKUP-DIR目录来存储备份数据。

2、准备(prepare)一个完全备份

一般情况下，在备份完成后，数据尚且不能用于恢复操作，因为备份的数据中可能会包含尚未提交的事务或已经提交但尚未同步至数据文件中的事务。因此，此时数据文件仍处理不一致状态。“准备”的主要作用正是通过回滚未提交的事务及同步已经提交的事务至数据文件也使得数据文件处于一致性状态。

 

innobakupex命令的--apply-log选项可用于实现上述功能。如下面的命令：

                  

# innobackupex --apply-log  /path/to/BACKUP-DIR                ---此命令只是在单纯的完全备份时才使用，如果完全备份后还要进行增量备份，则不能使用此命令。

如果执行正确，其最后输出的几行信息通常如下：

xtrabackup: starting shutdown with innodb_fast_shutdown = 1

120407  9:01:36  InnoDB: Starting shutdown...

120407  9:01:40  InnoDB: Shutdown completed; log sequence number 92036620

120407 09:01:40  innobackupex: completed OK!

 

在实现“准备”的过程中，innobackupex通常还可以使用--use-memory选项来指定其可以使用的内存的大小，默认通常为100M。如果有足够的内存可用，可以多划分一些内存给prepare的过程，以提高其完成速度。

3、从一个完全备份中恢复数据

 

innobackupex命令的--copy-back选项用于执行恢复操作，其通过复制所有数据相关的文件至mysql服务器DATADIR目录中来执行恢复过程。innobackupex通过backup-my.cnf来获取DATADIR目录的相关信息。

 

# innobackupex --copy-back  /path/to/BACKUP-DIR

如果执行正确，其输出信息的最后几行通常如下：

innobackupex: Starting to copy InnoDB log files

innobackupex: in '/backup/2012-04-07_08-17-03'

innobackupex: back to original InnoDB log directory '/mydata/data'

innobackupex: Finished copying back files.

 

120407 09:36:10  innobackupex: completed OK!

 

请确保如上信息的最末一行出现“innobackupex: completed OK!”。

 

当数据恢复至DATADIR目录以后，还需要确保所有数据文件的属主和属组均为正确的用户，如mysql，否则，在启动mysqld之前还需要事先修改数据文件的属主和属组。如：

# chown -R  mysql:mysql  /mydata/data/

 

演示一：完全备份以及数据恢复整个过程演示：

(1).完全备份：

#innobackupex --user=root --password=redhat /backup         --如果备份成功完成，会显示如下图所示信息：

(2)准备一个完全备份：

#innobackupex --apply-log /backup/2012-03-18_02-52-15/   --准备一个完全备份，准备成功完成后，会显示如下图所示信息：

然后模拟服务器出现故障了：

#service mysqld stop        --首先停掉mysql服务器

#rm /mydata/data/* -rf      --将mysql的数据存放目录下的文件全部删除

(3).从完全备份中恢复数据：

#innobackupex --copy-back /backup/2012-03-18_02-52-15/  --如果恢复能正常执行，将会显示如下图所示信息：

然后修改/mydata/data的属主和属组，并重启mysql服务：

#chown -R mysql.mysql /mydata/data     出现如下图所示的信息，表示数据恢复成功实现：

连接上mysql数据库，查看其中的表信息，能正常显示，说明数据恢复完成：

#mysql -uroot -predhat 

4、使用innobackupex进行增量备份

 

每个InnoDB的页面都会包含一个LSN信息，每当相关的数据发生改变，相关的页面的LSN就会自动增长。这正是InnoDB表可以进行增量备份的基础，即innobackupex通过备份上次完全备份之后发生改变的页面来实现。

 

要实现第一次增量备份，可以使用下面的命令进行：

 

# innobackupex --user=root --password=123456 --incremental /backup --incremental-basedir=BASEDIR 

 

其中，BASEDIR指的是完全备份所在的目录(就是第一次完全备份后在/backup 目录中生成的那个以时间命名的目录)，此命令执行结束后，innobackupex命令会在/backup目录中创建一个新的以时间命令的目录以存放所有的增量备份数据。

另外，在执行过增量备份之后再一次进行增量备份时，其--incremental-basedir应该指向上一次的增量备份所在的目录。

 

# innobackupex --incremental /backup --incremental-basedir=BASEDIR（用上一次增量备份的以时间命名的目录当做起点），以此类推。。。。

需要注意的是，增量备份仅能应用于InnoDB或XtraDB表，对于MyISAM表而言，执行增量备份时其实进行的是完全备份。

 

整理(prepare)增量备份与整理完全备份有着一些不同，尤其要注意的是：

(1)需要在每个备份(包括完全和各个增量备份)上，将已经提交的事务进行“重放”。“重放”之后，所有的备份数据将合并到完全备份上。

(2)基于所有的备份将未提交的事务进行“回滚”。

于是，操作就变成了：

# innobackupex --apply-log --redo-only BASE-DIR    (BASE-DIR指的是完全备份所在的目录)  --从完全备份开始整理

 

接着执行：

# innobackupex --apply-log --redo-only BASE-DIR --incremental-dir=INCREMENTAL-DIR-1    --然后开始第一个增量备份

 

而后是第二个增量：

# innobackupex --apply-log --redo-only BASE-DIR --incremental-dir=INCREMENTAL-DIR-2    --开始第二个增量备份

 

基于完全备份的数据还原：

# innobackupex --copy-back  /path/to/BASE-DIR (此时的BASE-DIR目录是整理完完全备份和增量备份之后合并的目录)

 

演示二：完全备份+增量备份以及数据的还原：

(1).首先进行完全备份，进行增量备份之前要做一次完全备份的，过程和上面的实现过程一样：

为了显示效果，将上一步骤中的完全备份的结果删除：

#rm -rf /backup/* 

#innobackupex --user=root --password=redhat /backup    --显示信息和上面此操作的信息一样：

 

为了演示增量备份的效果，使用一个脚本自动向数据库中的某个表中插入数据，此处的数据库为jiaowu，表为students，说明此时如果有事务正在进行一些操作也不影响增量备份的。

脚本运行之后就会自动在jiaowu数据库中的students表中插入数据了，如下图所示：

此时表中的数据已经开始在增加了：

(2)进行第一个增量备份：

#innobackupex --user=root --password=redhat --incremental /backup --incremental-dir=/backup/2012-03-18_03-20-40/

注：/backup/2012-03-18_03-20-40/  此目录是完全备份后自动生成的那个以时间命名的目录。

进行第二个增量备份：

#innobackupex --user=root --password=redhat --incremental /backup --incremental-dir=/backup/2012-03-18_03-30-58/

 第三个增量备份：

#innobackupex --user=root --password=redhat --incremental /backup --incremental-dir=/backup/2012-03-18_03-35-40/

此时模拟mysql服务器出现故障，先将自动向表中插入数据的脚本关闭掉：如下图所示：

然后记录一下插入了多少数据，此时数据已经插入到了1642，如：stu1642

(3)然后对二进制日志文件进行备份：只备份最后一次增量备份后那个事件位置往后的数据即可。如下图：

# mysqlbinlog --start-position=227066  /mydata/data/mysql-bin.000002 > /tmp/mydatabak.sql

 

然后模拟数据库损坏，此处直接将数据库中的数据全部删除(注意，在全部删除之前确保最近一次的二进制日志文件已经备份，以实现及时点恢复)

#service mysqld stop 

#rm -rf /mydata/data/* 

(4)准备(prepare)完全备份：

#innobackupex --apply-log --redo-only /backup/2012-03-18_03-20-40/

(5).准备(prepare)增量备份:

#innobackupex --apply-log --redo-only /backup/2012-03-18_03-20-40/ --incremental-dir=/backup/2012-03-18_03-30-58/

 

#innobackupex --apply-log --redo-only /backup/2012-03-18_03-20-40/ --incremental-dir=/backup/2012-03-18_03-35-40/

 

#innobackupex --apply-log --redo-only /backup/2012-03-18_03-20-40/ --incremental-dir=/backup/2012-03-18_03-38-11/

 

(6).恢复数据： 

#innobackupex --copy-back /backup/2012-03-18_03-20-40/   恢复成功会出现如下图所示信息：

#chown -R mysql.mysql /mydata/data    --修改mysql数据目录的属主和属组

#service mysqld start 

#service mysqld restart         --如果重启成功则说明数据恢复已经成功完成

 

此时的数据库中信息如下图所示：

 

(4).做及时点恢复，导入备份的二进制日志文件：

#mysql -uroot -predhat

mysql> set sql_log_bin=0;   --先将二进制日志暂时关闭，避免使用source命令的时候产生无用的日志信息：

mysql> source /tmp/mydatabak.sql  --将备份的二进制日志导入数据库：

mysql> set sql_log_bin=1;         --然后再将二进制日志开启；

 

增加的一部分数据，如下图所示：此数据就是最后一次增量备份之后，关闭自动插入数据的脚本之前产生的那段数据：