MySQL之备份和恢复（msyqldump、LVM、xtrabackup）

备份类型：
    根据备份时是服务器是否在线：
        热备份（HOT）：
            读写操作不受影响
        温备份（WARM）：
            进可以执行读操作，写操作不能执行
        冷备份（COLD）：
            读写操作均不能进行

    根据备份时对数据文件的操作：
        物理备份：
            直接复制数据文件。速度快，但是跨平台移植可能受到底层文件系统格式的影响。
        逻辑备份：
            将数据导出至文本文件中。速度慢。但是保存文件中会丢失浮点数精度。可以使用文本处理工具进行二次处理。移植性强。备份出来的数据可能比原数据占用空间还大。

    根据备份时的数据大小：
        完全备份（full）：备份全部数据
        增量备份（incremental）：仅备份上次完全备份或增量备份后变化的数据。
        差异备份（differnetial）：仅备份上次完全备份以来变化的数据。占用空间比增量大。

        增量备份和差异备份的区别：
            虽然都是对变化的数据备份，但是增量在还原时要还原此前一系列的增量+完全备份的内容。差异备份还原时只要选择最近一个备份+完全备份的内容即可。
 

需要备份的东西：
    数据、服务器配置文件、二进制日志、事务日志

    二进制日志注意点：
        备份时除了使用FLUSH LOGS以外，建议将sync_binlog的值设置为1，这样可以在安全性上保证事务不会没有写入日志。

        还原的时候先暂时关闭二进制日志记录功能，还原过程没必要记录二进制日志中。

备份策略：
    考虑以下2点：
        1.数据在某个周期的变化量
        2.数据还原是所需时间

备份方案：
    完全+增量
    完全+差异

热备份：
    MyISAM：不支持热备份，可以使用温备份
    InnoDB：支持热备。可以使用xtrabackup（物理备份）和mysqldump等工具。

备份工具：
    MYSQL自带：
        mysqldump  逻辑备份，对MyISAM可以实现温备份。InnoDB可以实现热备。

        mysqlhotcopy  物理备份，冷备份工具。基于perl脚本，使用FLUSH TABLES和LOCK TABLES以及scp完成备份。

        SELECT INTO OUTFILE SELECT语句，只能对单张表操作。

    文件工具：
        cp
            冷备份，直接复制文件
        lvm
            使用逻辑卷快照功能，实现几乎热备。需要手工执行FLUSH TABLES 和LOCK TABLES，然后创建快照，创建完成后执行UNLOCK TABLES，复制快照文件。
            注意：MyISAM可以直接锁表，但是对InnoDB而言，因为可能会涉及到事务的操作，例如从日志同步到磁盘中，或者事务未同步到磁盘中。此时如果锁表还得等待事务同步完成。

    商业工具：
        ibbackup
            InnoDB

    开源工具：
        xtrabackup

#mysqldump [OPTION] DBNAME[TBNAME1,...]
    默认要提前手工创建数据库，因为备份中不包含CREATE DATABASE命令。

    [OPTION]
        -u USERNAME
        -p PASSWORD
        -h HOST
        --master-data = 0|1|2 是否记录当前的二进制文件和事件位置
            0 不记录二进制日志文件及其事件位置
            1 以CHANGE MASTER TO的方式记录位置，可用于恢复后直接启动从服务器。
            2 以CHANGE MASTER TO的方式记录位置，但是记录默认被注释。

        --lock-all-tables 锁定所有表
        --lock-tables
        --flush-logs 执行日志滚动
        --single-transaction 启动热备事务，适用于InnoDB，借助于MVCC生成一个隔离级别为REPEATABLE-READ的事务。这样无论后台如何变化，看到的数据都不会发生变化。 会自动处理表锁，不能和--lock-all-tables或者--lock-tables同时使用。

        --all-databases 备份所有库，包含CREATE DATABASE命令，无需手动创建库
        --database DBNAME,... 备份指定库，包含CREATE DATABASE命令，无需手动创建库 

        --events 备份事件调度器
        --routines 备份存储过程和函数
        --triggers 备份触发器

    备份思路：
        锁表 --> 磁盘同步数据-->刷新二进制日志 --> 备份二进制日志文件（最好全部保留） --> 完全备份 --> 增量备份

    还原思路：
        如有必要重新初始化数据库 --> 临时关闭二进制日志记录 --> 还原完全备份 --> 还原增量备份 --> 即时点还原（将编号最大的二进制日至文件通过管道送给mysql服务器 ）--> 开启二进制日志记录

    备份策略：
        完全+增量:

    还原策略：
        完全+增量+即时点

    实例：
        1.备份jiaowu数据库，假设为MyISAM引擎，使用温备份：
            mysql> LOCK TABLES;
            mysql> FLUSH TABLES;
            或
            mysql>FLUSH TABLES WITH READ LOCK;
            mysql>FULSH LOGS;
            mysql>SHOW BINARY LOGS;
            #mysqldump -uroot  -p jiaowu> /root/backup/jiaowu.sql
            mysql>UNLOCK TABLES;

            或
            #mysqldum -uroot -p --master-data=2 --lock-all-tables --flush-logs  jiaowu > /root/backup/jiaowu.sql

        2.备份jiaowu数据库，假设为InnoDB引擎，使用热备份：
            #mysqldump -uroot -p --master-data=2 --flush-logs --single-transaction jiaowu > /root/backup/jiaowu.sql
           
        3.完全备份：
            #mysqldump -uroot -p --lock-all-tables  --flush-logs --all-databases --master-data=2  > /root/backup/alldb-`date +%F-%H-%M-%S `.sql

        4.增量备份：
            可以备份二进制日志或者是对某表进行备份，根据具体情况而定。
            假设刷新日志后，生成最新的日志为mysql-bin.000008。

            mysql>FLUSH LOGS;
            #cp mysql-bin-* /root/binlog/

            #mysqlbinlog mysql-bin-000002 >/root/backup/mysql-inc/binlog-2.sql
            ...
            #mysqlbinlog mysql-bin-000007 >/root/backup/mysql-inc/binlog-3.sql

        5.即时点备份：
            #mysqlbinlog mysql-bin-0000008> /root/backup/mysql-inc/binlog-`date +%F+%H+%M+%S `.sql

        6.假设数据所在磁盘损坏，进行还原：
            初始化数据库并启动服务
                #cd /usr/local/mysql
                #scripts/mysql_install_db --user=root --datadir=/mdata/data
                #service mysqld start

            导入完全备份和所有增量：
                #mysql  -uroot -p < /root/backup/alldb-xxxx.sql
                #mysql -uroot -p < /root/backup/mysql-inc/binlog-xxxxx.sql
                ...
            导入即时点数据：
                #mysqlbinlog mysql-bin-LATEST > /root/lastbinlog.sql
                #mysql -uroot -p < /root/lastbinlog.sql
                或
                #mysqlbinlog mysql-bin-LATEST |mysql -uroot -p

        6.使用5的方法虽然可以恢复，但是会被记录到二进制日志中，一般还原的操作是无需记录到二进制日志的。临时关闭当前会话的二进制日志。

            mysql>SET sql_log_bin=0;
            mysql>SOURCE /root/backup/alldb-xxxx.sql;
            mysql>SOURCE /root/backup/mysql-inc/binlog-xxxxx.sql;
            ...
            mysql>SOURCE /root/lastbinlog.sql;
            mysql>SET sql_log_bin=1;

SELECT INTO OUTFILE：
    只能对单张表进行操作。恢复速度快，一般用作单个表的备份。
    存放的是纯粹的数据，各个字段和值之间用制表符（tab）分隔，无其他额外信息。

    备份：
        mysql>SELECT * INTO OUTFILE 'FILE' FROM TBNAME [WHERE ...];

    还原：
        mysql>LOAD DATA INFILE 'FILE' INTO TABLE TBNAME;

    注意：备份文件必须放在mysql用户有访问权限的目录。还原的表得提前创建表格式。

    实例：
        1.备份tutors表：
            mysql>use jiaowu;
            mysql>SELECT * INTO OUTFILE ‘/root/backup/selbackup/tutors.txt’ FROM tutors;

        2.还原tutors表的内容到tut表中：
            mysql>use jiaowu;
            mysql>CREATE TABLE tut LIEK tutors;
            或
            mysql>CREATE TABLE tut (TID INT UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT  PRIMARY KEY,Tname CHAR(20) NOT NULL ,Gender enum('F','M'),Age TINYINT NOT NULL);

            mysql>LOAD DATA INFILE '/root/backup/selbackup/tutors.txt’' INTO TABLE tut;

LVM快照：
    前提：
        1.数据要在逻辑卷上
        2.逻辑卷所在卷组必须有足够的空间使用快照卷
        3.事务日志和数据必须在同一个卷上。

    备份思路：
        锁表 --> 滚动日志 --> 记录二进制日志名称和位置信息 -->创建快照 --> 释放锁 -->挂载并备份快照卷中的数据 --> 删除快照卷 -->备份二进制日志文件

    恢复：

    实例：
        1.备份jiaowu库：
            mysql>FLUSH TABLES WITH READ LOCK;
            mysql>FLUSH LOGS;

            mysql>SHOW MASTER STATUS; 记录二进制日志名称和位置，为即时点还原提供依据。
            或
            在另一个终端上执行
            #mysql -uroot -p -e `SHOW MASTER STATUS\G` > /root/backup/lvmbkup/master-`date +%F`.info

            #lvcreate -L 50M -s -p r -n mydata-snap /dev/myvg/mydata
            mysql>UNLOCK TABLES;

            #mont /dev/myvg/mydata-snap /mnt -o ro
            #cd /mnt
            #cd jiaowu
            #mkdir -p /root/backup/lvmbackup/fullbackup-`data+%F`
            #cp -a ./* /root/backup/lvmbackup/fullbackup-xxxxx/
            #cp -a ../ibdataX /root/backup/lvmbackup/fullbackup-xxxxx/

            注意：默认InnoDB的表空间文件为共享，复制时需要一并复制。建议将innodb_file _per_table=1，使用单独表空间文件。这样直接复制文件夹即可。

            #umount /mnt
            #lvremove --force /dev/myvg/mdata-snap

            #cd /root/backup/lvmbackup/fullbackup-xxxxx/
            #rm -f mysql-bin.*

            #cd /mydata/data
            #cat /root/backup/lvmbkup/master-xxxxx.info
            #mysqlbinlog --start-datetime='2015-07-25 07:01:04' mysql-bin.00000X mysql-bin.0000X+1 ...  > /root/backup/lvmbackup/incremental-`date +%F-%H-%M-%S`.sql

        2.还原：
            #service mysqld stop
            #cp -a /root/backup/lvmbackup/fullbackup-xxxx/*  /mydata/data
            #service msyqld start
            #msyql -uroot -p
            mysql>SET sql_log_bin=0;
            mysql>SOURCE /root/backup/lvmbackup/incremental-xxxxx.sql;
            mysql>SET sql_log_bin=1;

xtrabackup：
    一般直接在服务器上使用此工具。

    备份思路：
        完全备份--> 增量备份--> 即时点备份

    还原思路：
        完全备份准备 --> 增量备份准备 --> 关闭服务器 --> 还原完全备份 --> 修改恢复数据的属主属组 --> 即时点还原 --> 重做一次完全备份（重要）

    InnoDB:
        full
        incremental
        HOT

    MyISAM:
        WRAM
        full

    XtraDB
        增强功能的InnoDB，若想使用则在编译mysql时替换掉InnoDB引擎。
   
    安装：
        #yum localinstall percona-xtrabackup-xxxx.rpm

    二进制文件：
        /usr/bin/innobackupex perl脚本，调用具体的工具完成操作。

    备份目录中文件：
        xtrabackup_checkpoints 记录备份类型（完全|增量...）、备份状态（prepared状态等）、日志序列号（LSN）等。

            LSN：InnoDB每个储存数据的数据块都有对应的日志序列号，如果块中的数据发生了改变，则对应的LSN会+1

            内容如下：
                backup_type=
                from_lsn=  起始的LSN号，完全备份从0开始
                to_lsn= 结束的LSN号
                last_lsn= 最后一次的LSN号，如果是增量备份则会从此号开始。

        xtrabackup_binlog_info 二进制日志文件和位置
        xtrabackup_binlog_pos_innodb 二进制文件和位置以及用于InnoDB或XtraDB的二进制文件和位置
        xtrabackup_binary 备份时使用的具体工具
        xtrabackup_logfile
        backup~my.cnf 备份命令用到的配置选项信息

    #innobackupex [OPTION] DIR
        [OPTION]
            --user=DBUSERNAME
            --password=DBUSERPASSWD
            --host=DBHOST
            --port=DBSERVERPORT
            --no-timestamp 禁止自动生成以时间命名的文件夹
            --apply-log 对备份好的数据进行准备
            --use-memory NUM 指定准备时占用的内存大小，默认不指定为100M
            --copy-back 恢复完全数据
            --incremental  增量备份
            --incremental-basedir=FULLBACKUPDIR 指定完全备份文件路径
            --incremental-dir=INCRBACKUPDIR 指定增量备份的文件路径
            --redo-only 指定只进行redo操作。
            --export  执行导出操作
            --incremental-force-scan 增量备份时强制扫描全部的数据页。在mariadb上增量备份不指定此参数会报错。

    实例：
        1.创建专门用于备份的mysql账号：
            mysql>CREATE USER 'bkuser'@'localhost' IDENTIFIED BY '123456'
            mysql>REVOKE ALL PRIVILEGES,GRANT OPTION FROM 'bkuser';
            mysql>GRANT RELOAD,LOCK TABLES,REPLICATION CLIENT ON *.* TO 'bkuser';
            mysql>FLUSH PRIVILEGES;

        2.完全备份：
            #innobackupex --user=bkuser --password=123456 --host=localhost  /root/backup/xtrabackup/full/
            或
            #innobackupex --user=root --password=123456 --host=localhost  /root/backup/xtrabackup/full/

        4.第一次增量备份：
            对MyISAM只能是完全备份。
            #innobackupex --incremental /backup/xtrabackup/incr/ --incremental-basedir=/root/backup/xtrabackup/full/xxxxx/

        5.第二次增量备份：
            第一次增量备份完成后，再进行增量备份的时候。--incremental-basedir要指定增量备份的目录而不是完全备份的目录

            #innobackupex --incremental /backup/xtrabackup/incr/ --incremental-basedir=/root/backup/xtrabackup/incr/xxxxx1/

            以后增量备份只要指定上次增量即可

        6.准备:
            备份好的数据不能直接还原，其中可能有部分事务没有提交或正在进行。已经执行的的事务同步到数据中，正在执行的事务进行回滚。

            完全备份准备：
                #innobackupex --apply-log --redo-only /root/backup/xtrabackup/xxxxx/

            第一次增量备份准备：
                #innobackupex --apply-log --redo-only /root/backup/xtrabackup/full/xxxxx/ --incremental-dir=/root/backup/xtrabackup/incr/xxxxx1/

                注意：有些在完全备份中未能提交的事务在后续增量备份中已经提交过。如果不指定--redo-only选项则有可能这些时间会被undo，造成恢复后无法提交。

            第二次增量备份准备：
                #innobackupex --apply-log --redo-only /root/backup/xtrabackup/full/xxxxx/ --incremental-dir=/root/backup/xtrabackup/incr/xxxxx2/

            注意：所有备份的准备完成后后，所有的数据都将合并到完全备份中，恢复时只恢复完全备份即可。

        7.恢复：
            备份二进制日志以便即时点恢复：
                mysql>FLUSH LOGS
                #service mysqld stop

                #cd /mdata/data
                #cp mysql-bin.0000* /root/backup/binlogfile

            还原完全备份：
                #innobackupex --copy-back /root/backup/xtrabackup/full/xxxxx/

            修改恢复完成数据的属主属组：
                #cd /mdata/data
                #chown -R mysql:mysql ./*

            启动服务
                #service  mysqld start

            即时点还原
                #cd /root/backup/binlogfile
                #mysqlbinlog mysql-bin-000001 > bin0001.sql
                ...

                mysql>SET sql_bin_log=0
                mysql>SOURCE /root/backup/binlogfile/bin0001.sql
                ...

        9.导入导出单张表：
            注意：要进行此操作，必须保证导出操作所在数据库的innodb__file_per_table在创建要导出的表之前是启用的。同时要保证导入操作所在的数据库innodb_file_per_table和innodb_expand_import也是要启用的。

            导出：
                导出操作是在完全备份的准备阶段进行。会为每个innodb表的表空间创建以.exp结尾的文件。

                #innobackupex --apply-log --export /root/backup/xtrabackup/full/xxxxx/

                复制.exp和.ibd文件

            导入：
                创建innodb表：
                    mysql>CREATE TABLES TBNAME (...) ENGINE=InnoDB;

                删除表空间：
                    mysql>ALTER TABLE DBNAME.TBNAME DISCARD TABLESPACE;

                导入.exp文件和.ibd文件：
                    复制.exp和.ibd文件到数据目录下：
                    mysql>ALTER TABLE DBNAME.TBNAME IMPORT TABLESPACE;