物理备份工具Percona XtraBackup

阳光穿透心脏的1/2处 2022-04-22 03:32 287阅读 0赞

# Percona XtraBackup #

### 简介 ###

Percona XtraBackup是世界上唯一的开源免费MySQL热备份软件，可为InnoDB和XtraDB 数据库执行无阻塞备份。使用Percona XtraBackup，有以下优点

*  备份快速可靠地完成
 *  备份期间不间断的事务处理
 *  节省磁盘空间和网络带宽
 *  自动备份验证
 *  由于更快的恢复时间，正常运行时间更长

Percona XtraBackup可与MySQL，MariaDB和Percona Server配合使用。它支持InnoDB，XtraDB和HailDB 存储引擎的完全非阻塞备份。此外，它还可以通过在备份结束时暂时暂停写入来备份以下存储引擎：MyISAM， Merge和Archive，包括分区表，触发器和数据库选项。

这里有一点需要注意，在MariaDB10.3.x及以上的版本用Percona XtraBackup工具会有问题。原因可能是MariaDB10.3以上版本的redo日志格式和之前不同了。

Percona的官方文档：[https://www.percona.com/doc/percona-xtrabackup/2.4/index.html][https_www.percona.com_doc_percona-xtrabackup_2.4_index.html]  
Mariabackup的官方文档：[https://mariadb.com/kb/en/library/mariabackup-overview/][https_mariadb.com_kb_en_library_mariabackup-overview]

这个物理备份工具的原理可以参考这篇文章: [http://mysql.taobao.org/monthly/2016/03/07/][http_mysql.taobao.org_monthly_2016_03_07]

### 功能 ###

*  创建热InnoDB备份而不暂停数据库
 *  进行MySQL的增量备份
 *  将压缩的MySQL备份流式传输到另一台服务器
 *  在线MySQL服务器之间移动表
 *  轻松创建新的MySQL从库
 *  备份MySQL而不增加服务器负载

### 安装 ###

官网下载页面： [https://www.percona.com/downloads/XtraBackup/LATEST/][https_www.percona.com_downloads_XtraBackup_LATEST]

1.安装yum仓库

yum install http://www.percona.com/downloads/percona-release/redhat/0.1-6/percona-release-0.1-6.noarch.rpm

2.安装Percona XtraBackup

yum install percona-xtrabackup-24

### 常用选项 ###

*  \- -apply-log-only  
    此选项仅在准备备份时，执行重做阶段。在恢复之前，需要将事务日志里的变化合并到物理数据中，这个过程叫做apply-log
 *  \- -backup  
    进行备份
 *  \- -compress  
    此选项告诉xtrabackup使用指定的压缩算法压缩所有输出数据，包括事务日志文件和元数据文件。目前唯一支持的算法是quicklz。生成的文件具有qpress存档格式，即\*.qpxtrabackup生成的每个文件本质上都是一个文件的qpress存档，可以通过qpress 文件存档提取和解压缩。
 *  \- -copy-back  
    将先前制作的备份中的所有文件从备份目录复制到data目录位置。
 *  \- -defaults-file=\[MY.CNF\]  
    仅读取给定文件中的默认选项。必须作为命令行中的第一个选项。必须是真实的文件; 它不能成为一种象征性的联系。
 *  \- -incremental-basedir=DIRECTORY  
    创建增量备份时，这是包含完整备份的目录，该备份是增量备份的基础数据集。
 *  \- -incremental-dir=DIRECTORY  
    准备增量备份时，这是增量备份与完整备份组合的目录，以进行新的完整备份。
 *  \- -move-back  
    将先前制作的备份中的所有文件从备份目录移动到其原始位置。由于此选项会删除备份文件，因此必须谨慎使用。
 *  \- -target-dir=DIRECTORY  
    此选项指定备份的目标目录。如果该目录不存在，则xtrabackup会创建它。如果目录确实存在且为空，则xtrabackup将成功。 但是，xtrabackup不会覆盖现有文件;
 *  \- -user=USERNAME  
    此选项指定连接到服务器时使用的MySQL用户名
 *  \- -password=PASSWORD  
    此选项指定连接到数据库时要使用的密码
 *  \- -prepare  
    使xtrabackup在使用创建的备份上执行恢复
 *  \- -parallel=\#  
    设置并发数量，一般可以4个，但是具体根据cpu调整

### 完全备份 ###

*  完全备份  
    备份的时候，会立即将内存中已提交的数据页落盘，然后开始备份数据，记录此时的LSN号，数据库可能还会继续跑，然后不断地监控redo和undo日志，如果有变化，也会把事务日志也一起备走并记录最后一个LSN号。

xtrabackup  --user=root --password=centos --backup \
         -S /tmp/mysql.sock \
         --target-dir=/backup/fullback

### 完全备份的恢复 ###

*  准备备份  
    使用该选项进行备份后，您首先需要准备它以便恢复它。数据文件在准备之前不是时间点一致的，因为它们在程序运行时的不同时间被复制，在数据文件中的LSN号和事务日志中的LSN号不一致，备份的数据结合事务日志，该回滚回滚，该提交提交，相当于模拟了CSR的过程，这时候就能保证数据的一致性，数据库才能启动，否则检测到数据不一致是无法启动的。

xtrabackup --prepare --target-dir=/backup/fullback

*  恢复全备

xtrabackup --copy-back --target-dir=/backup/fullback

*  修改权限

chown -R mysql:mysql /usr/local/mysql/data/

至此一次完全备份与恢复完成

### 增量备份 ###

无论xtrabackup和innobackupex工具支持增量备份，这意味着它们可以只复制自上次备份以来发生变化的数据。  
增量备份有效，因为每个InnoDB页面都包含一个日志序列号或LSN。该LSN是整个数据库系统的版本号。每个页面的LSN显示它最近的更改。  
增量备份的方式是基于上一次备份进行的，增量备份无法单独恢复，必须基于全备进行恢复，所有的增量必须要按照顺序合并到全备中

*  创建一个全备

xtrabackup  -uroot -p123456 --backup  --target=dir=/backup/fullback/

*  基于全备做第一次增量备份

xtrabackup -uroot -p123456 --backup  --target-dir=/backup/inc1  --incremental-basedir=/backup/xtrabackup_backupfiles/

*  基于全备做第二次增量备份

xtrabackup -uroot -p123456 --backup  --target-dir=/backup/inc2  --incremental-basedir=/backup/inc1/

查看三个备份的xtrabackup\_checkpoints，可以看到里面的LSN是连续的

[root@localhost backup]# cat /backup/xtrabackup_backupfiles/xtrabackup_checkpoints /backup/inc1/xtrabackup_checkpoints /backup/inc2/xtrabackup_checkpoints
    backup_type = full-backuped
    from_lsn = 0
    to_lsn = 63271483
    last_lsn = 63271492
    compact = 0
    recover_binlog_info = 0
    
    backup_type = incremental
    from_lsn = 63271483
    to_lsn = 63271483
    last_lsn = 63271492
    compact = 0
    recover_binlog_info = 0
    
    backup_type = incremental
    from_lsn = 63271483
    to_lsn = 63271483
    last_lsn = 63271492
    compact = 0
    recover_binlog_info = 0

### 增量备份的恢复 ###

*  准备基础备份（全备）

xtrabackup -uroot -p123456  --prepare --apply-log-only --target-dir=/backup/xtrabackup_backupfiles/

*  准备第一次增量备份

xtrabackup --prepare --apply-log-only  --target-dir=/backup/xtrabackup_backupfiles/  --incremental-dir=/backup/inc1

*  准备第二次增量备份

xtrabackup --prepare   --target-dir=/backup/xtrabackup_backupfiles/  --incremental-dir=/backup/inc2

查看一下check\_point文件

[root@localhost backup]# cat /backup/xtrabackup_backupfiles/xtrabackup_checkpoints 
    backup_type = full-prepared
    from_lsn = 0
    to_lsn = 63271099
    last_lsn = 63271108
    compact = 0
    recover_binlog_info = 0

*  恢复

xtrabackup -uroot -p123456  --copy-back --target-dir=/backup/xtrabackup_backupfiles/

*  修改权限

chown -R mysql:mysql /data/

至此一次完全备份与恢复完成

### 备份多出来的文件 ###

*  xtrabackup\_info  
    记录备份的基本信息，uuid、备份命令、备份时间、binlog、LSN、以及其他加密压缩等信息。
 *  xtrabackup\_checkpoints  
    记录备份类型（如完全或增量）和LSN(日志序列号)范围信息，xtrabackup备份的时候会先将内存里的数据页刷新到磁盘，然后记录当时的LSN号也就是`to_lsn`，这时候数据库可能还会继续跑，`last_lsn`就是备份结束的最后一个LSN号码。而`from_lsn`增量备份的时候会用到

[root@localhost backup]# cat xtrabackup_checkpoints 
    backup_type = full-backuped
    from_lsn = 0
    to_lsn = 63242125
    last_lsn = 63242134
    compact = 0
    recover_binlog_info = 0

*  xtrabackup\_logfile  
    备份过程中的redo日志
 *  xtrabackup\_binlog\_info  
    记录备份时刻，binlog的文件名和结束的position位置

[https_www.percona.com_doc_percona-xtrabackup_2.4_index.html]: https://www.percona.com/doc/percona-xtrabackup/2.4/index.html
[https_mariadb.com_kb_en_library_mariabackup-overview]: https://mariadb.com/kb/en/library/mariabackup-overview/
[http_mysql.taobao.org_monthly_2016_03_07]: http://mysql.taobao.org/monthly/2016/03/07/
[https_www.percona.com_downloads_XtraBackup_LATEST]: https://www.percona.com/downloads/XtraBackup/LATEST/