MySQL 5.6 XtraBackup 全量和增量的备份和恢复

xtrabackup 备份和恢复

    较之于MySQL自身的备份mysqldump，类似于Oracle的export。小数据量时效率还行，当数据量达到一定规模时，使用mysqldump执行备份的时间也许还可接受，但恢复时间基本就不能忍受了。
这时就需要一种好用又高效的工具，xtrabackup就是其中一款，号称免费版的InnoDB HotBackup。
Xtrabackup提供了两种命令行工具：
xtrabackup：专用于备份InnoDB引擎的数据；
innobackupex：这是一个perl脚本，在执行过程中会调用xtrabackup命令，这样用该命令即可以实现备份InnoDB，也可以备份MyISAM引擎的对象。
 
一、Xtrabackup备份原理
　　XtraBackup基于InnoDB的crash-recovery功能。它会复制innodb的data file，由于不锁表，复制出来的数据是不一致的，在恢复的时候使用crash-recovery，使得数据恢复一致。
　　InnoDB维护了一个redo log，又称为transaction log，事务日志，它包含了innodb数据的所有改动情况。当InnoDB启动的时候，它会先去检查data file和transaction log，并且会做二步操作：
　　XtraBackup在备份的时候， 一页一页地复制innodb的数据，而且不锁定表，与此同时，XtraBackup还有另外一个线程监视着transactions log，一旦log发生变化，就把变化过的log pages复制走。为什么要急着复制走呢？ 因为transactions log文件大小有限，写满之后，就会从头再开始写，所以新数据可能会覆盖到旧的数据。在prepare过程中，XtraBackup使用复制到的transactions log对备份出来的innodb data file进行crash recovery。

注意：xtrabackup只备份数据文件，并不备份数据表结构(.frm)，所以使用xtrabackup恢复的时候，你必须有对应表结构文件(.frm)。
所以要手动备份一下，以便xtrabackup恢复的时候使用。

二、备份操作：
   1 . 全量备份操作：

2. 增量备份概念：

MySQL数据库本身提供的工具并不支持真正的增量备份，二进制日志恢复是point-in-time(时间点)的恢复而不是增量备份。Xtrabackup工具支持对InnoDB存储引擎的增量备份，工作原理如下：
　　(1)首先完成一个完全备份，并记录下此时检查点的LSN(Log Sequence Number)。
　　(2)在进程增量备份时，比较表空间中每个页的LSN是否大于上次备份时的LSN，如果是，则备份该页，同时记录当前检查点的LSN。
　　首先，在logfile中找到并记录最后一个checkpoint(“last checkpoint LSN”)，然后开始从LSN的位置开始拷贝InnoDB的logfile到xtrabackup_logfile；接着，开始拷贝全部的数据文件

.ibd；在拷贝全部数据文件结束之后，才停止拷贝logfile。
　　因为logfile里面记录全部的数据修改情况，所以，即时在备份过程中数据文件被修改过了，恢复时仍然能够通过解析xtrabackup_logfile保持数据的一致。
  在增量备份的目录下，数据文件都是以.delta结尾的。增量备份只备份上一次全量备份后被修改过的page，所以增量备份只暂用较少的空间。增量备份可以在增量备份的基础上增量。
增量备份优点：
　　1、数据库太大没有足够的空间全量备份，作增量备份有效节省空间，且效率高。
　　2、支持热备份。备份过程不锁表，不受时间限制，不影响用户使用。
　　3、每日备份只产生少量数据，远程备份传输更方便。同时节省空间。
　　4、备份恢复基于文件操作，降低直接对数据库操作风险。
　　5、备份效率更高，恢复效率更高。

提醒一下可能出现的错误：
(a)、在做增量备份的时候，如果--target-dir跟全量的一样，就会出现下面的报错
[root@zhanglin bin]# ./xtrabackup --backup --log-stream --target-dir=/mysqlbak/xtrabackup/20141022 --datadir=/usr/local/mysql/data --incremental-

basedir=/mysqlbak/xtrabackup/20141022_full_in
xtrabackup: Error: cannot open /mysqlbak/xtrabackup/20141022_full_in/xtrabackup_checkpoints
xtrabackup: error: failed to read metadata from /mysqlbak/xtrabackup/20141022_full_in/xtrabackup_checkpoints

(b)、 同时如果--incremental-basedir= 参数的最后目录不是base也会出错。
[root@zhanglin bin]# ./xtrabackup --backup --log-stream --target-dir=/mysqlbak/xtrabackup/20141022_full_in --datadir=/usr/local/mysql/data --incremental-

basedir=/mysqlbak/xtrabackup/20141022-test
xtrabackup: Error: cannot open /mysqlbak/xtrabackup/20141022-test/xtrabackup_checkpoints
xtrabackup: error: failed to read metadata from /mysqlbak/xtrabackup/20141022-test/xtrabackup_checkpoints

增量备份操作:

[xtrabackup]配置段。[mysqld]中只需要指定datadir、innodb_data_home_dir、innodb_data_file_path、innodb_log_group_home_dir、innodb_log_files_in_group、innodb_log_file_size

6个参数即可让xtrabackup正常工作。

--defaults-extra-file=# 如果使用了该参数，在读取了全局配置文件之后，会再读取这里指定的配置文件
--target-dir=name 备份文件的存放目录路径
--backup 实施备份到target-dir
--prepare 实施对备份文件进行恢复前的准备(生成InnoDB log file)
--print-param 打印备份或恢复时需要的参数
--use-memory=# 该参数在 prepare 的时候使用，控制prepare时innodb实例使用的内存量
--suspend-at-end 在target-dir目录下产生一个xtrabackup_suspended文件，将xtrabackup进程挂起，不停地将数据文件的变化同步到备份文件，直到用户手工删除

xtrabackup_suspended文件
--throttle=# 每秒IO次数,限制backup时使用的I/O操作量，使备份对数据库正常业务的影响最小化
--log-stream 该参数在backup的时候使用，将xtrabackup_logfile的内容标准输出，使用该参数时会自动使用suspend-at-end参数，innobackupex脚本的stream 模式会使用该参数。
--incremental-lsn=name 增量备份时只拷贝LSN比该参数指定值新的ibd pages，前次备份到了哪个LSN可以看前次备份集的xtrabackup_checkpoints文件
--incremental-basedir=name 该参数在backup的时候使用，备份比该参数指定位置的备份集新的idb pages
--incremental-dir=name 该参数在prepare的时候使用，指定prepare时产生的.delta 文件和日志文件的存放路径
--tables=name 在备份file-per-table类型的数据文件时使用，使用正则表达式指定需要备份的innodb表
--datadir=name MySQL数据库的数据文件目录。

三、全量和增量恢复：
我们需要分别对全量、增量备份各做一次prepare操作。如果只是做全量恢复，就只需要执行一次你之前的全量就可以了，这里给出命令。
./xtrabackup --defaults-file=/etc/my.cnf --prepare --target-dir=/mysqlbak/xtrabackup/20141022

./xtrabackup --defaults-file=/etc/my.cnf --prepare --target-dir=/mysqlbak/xtrabackup/20141022_full_in --incremental-basedir=/mysqlbak/xtrabackup/base

提醒：xtrabackup只备份InnoDB数据文件，表结构是不备份的，所以恢复的时候，你必须有对应表结构文件(.frm)。

更多XtraBackup相关教程见以下内容：

XtraBackup 的详细介绍：请点这里
XtraBackup 的下载地址：请点这里