2023年7月30日发(作者：)

备份与恢复概述,冷备,热备对于DBA来说，最基本的⼯作就是数据库的备份与恢复，在意外情况下（如服务器宕机、磁盘损坏等）要保证数据不丢失，或者是最⼩程度地丢失。每个DBA应该每时每刻都关⼼⾃⼰所负责的数据库的备份情况。MySQL数据库提供的⼤多数⼯具（如mysqldump、ibbackup、replication）都能很好地完成备份的⼯作，当然也可以通过第三⽅的⼀些⼯具来完成，如xtrabackup、LVM快照备份等。DBA应该根据⾃⼰的业务要求设计出损失最⼩、对数据库影响最⼩的备份策略。备份与恢复概述根据备份的⽅法可以分为：1. Hot Backup（热备）2. Cold Backup（冷备）3. Warm Backup（温备）Hot Backup是指在数据库运⾏中直接备份，对正在运⾏的数据库没有任何影响。这种⽅式在MySQL官⽅⼿册中称为Online Backup（在线备份）。Cold Backup是指在数据库停⽌的情况下进⾏备份，这种备份最为简单，⼀般只需要拷贝相关的数据库物理⽂件即可。这种⽅式在MySQL官⽅⼿册中称为Offline Backup（离线备份）。Warm Backup备份同样是在数据库运⾏时进⾏，但是会对当前数据库的操作有所影响，例如加⼀个全局读锁以保证备份数据的⼀致性。如果按照备份后⽂件的内容，⼜可以分为：1. 逻辑备份2. 裸⽂件备份在MySQL数据库中，逻辑备份是指备份后的⽂件内容是可读的，通常是⽂本⽂件，内容⼀般是SQL语句，或者是表内的实际数据，如mysqldump和SELECT * INTO OUTFILE的⽅法。这类⽅法的好处是可以看到导出⽂件的内容，⼀般适⽤于数据库的升级、迁移等⼯作，但是恢复所需要的时间往往较长。裸⽂件备份是指拷贝数据库的物理⽂件，数据库既可以处于运⾏状态（如ibbackup、xtrabackup这类⼯具），也可以处于停⽌状态。这类备份的恢复时间往往较逻辑备份短很多。若按照备份数据库的内容来分，⼜可以分为：1. 完全备份2. 增量备份3. ⽇志备份完全备份是指对数据库进⾏⼀个完整的备份。增量备份是指在上次的完全备份基础上，对更新的数据进⾏备份。⽇志备份主要是指对MySQL数据库⼆进制⽇志的备份，通过对⼀个完全备份进⾏⼆进制⽇志的重做来完成数据库的point-in-time的恢复⼯作。MySQL数据库复制（Replication）的原理就是异步实时进⾏⼆进制⽇志重做。对于MySQL数据库来说，官⽅没有提供真正的增量备份的⽅法，⼤部分是通过⼆进制⽇志来实现的。这种⽅法与真正的增量备份相⽐，效率还是很低的。假设有⼀个100G的数据库，如果通过⼆进制⽇志来完成备份，可能同⼀个页需要多次执⾏SQL语句来完成重做的⼯作。但是对于真正的增量备份来说，只需要记录当前每个页最后的检查点的LSN。如果⼤于之前完全备份时的LSN，则备份该页，否则不⽤备份。这⼤⼤加快了备份的速度以及缩短了恢复的时间，同时这也是xtrabackup⼯具增量备份的原理。此外，还需要理解数据库备份的⼀致性，这要求在备份的时候数据在这⼀时间点上是⼀致的。举例来说，在⼀个⽹络游戏中有⼀个玩家购买了道具，这个事务的过程是：先扣除相应的⾦钱，然后往其装备表中插⼊道具，确保扣费和得到的道具是互相⼀致的。否则，在恢复时，可能出现⾦钱被扣除了，但是装备丢失的情况。对于InnoDB存储引擎来说，因为其⽀持MVCC(多版本控制)功能，因此实现备份⼀致⽐较容易。可以先开启⼀个事务，然后导出⼀组相关的表，最后提交。当然，事务隔离级别必须是REPEATABLE READ的，这样的做法就可以给你⼀个完美的⼀致性备份。然⽽，这个⽅法的前提是需要你正确地设计应⽤程序。上述购买道具的过程不可以分为两个事务来完成，如⼀个完成扣费，⼀个完成道具的购买。若备份发⽣在这两者之间，则会因为逻辑设计的问题导致备份出的数据依然是不⼀致的。对于mysqldump备份⼯具来说，可以通过添加-single-transaction选项来获得InnoDB存储引擎的⼀致性备份，这时的备份是在⼀个执⾏时间很长的事务中完成的。另外，对于InnoDB存储引擎的备份，要务必加上-single-transaction的选项（虽然是mysqldump的⼀个可选选项）。冷备对InnoDB存储引擎的冷备⾮常简单，只需要备份MySQL数据库的frm⽂件、共享表空间⽂件、独⽴表空间⽂件（*.ibd）、重做⽇志⽂件。另外，定期备份MySQL数据库的配置⽂件，这样有利于恢复操作。通常，DBA会写⼀个脚本来执⾏冷备的操作，DBA可能还会对备份完的数据库进⾏打包和压缩，这并不是⼀件难事。关键在于，不要遗漏原本需要备份的物理⽂件，如共享表空间和重做⽇志⽂件，少了这些⽂件数据库可能都⽆法启动。另外⼀种经常发⽣的情况是，由于磁盘空间已满⽽导致的备份失败，DBA可能习惯性地认为运⾏脚本的备份是没有问题的，少了检验的机制。在同⼀台机器上对数据库进⾏冷备是远远不够的，还需要将本地的备份放⼊⼀台远程服务器中，以确保不会因为本地数据库宕机⽽影响备份⽂件的使⽤。冷备的优点是：1. 备份简单，只要拷贝相关⽂件即可。2. 备份⽂件易于在不同操作系统、不同MySQL版本上进⾏恢复。3. 恢复相当简单，只需要把⽂件恢复到指定位置即可。4. 恢复速度快，不需要执⾏任何SQL语句，也不需要重建索引。冷备的缺点是：1. InnoDB存储引擎冷备的⽂件通常⽐逻辑⽂件⼤很多，因为表空间中存放着很多其他数据，如Undo段、插⼊缓冲等信息。2. 冷备并不总是可以轻易地跨平台。操作系统、MySQL的版本、⽂件⼤⼩写敏感和浮点数格式都会成为问题。热备ibbackupibbackup是InnoDB存储引擎官⽅提供的热备⼯具，可以同时备份MyISAM存储引擎表和InnoDB存储引擎表。InnoDB存储引擎表的备份⼯作原理如下：1. 记录备份开始时，InnoDB存储引擎重做⽇志⽂件检查点的LSN。2. 拷贝共享表空间⽂件以及独⽴表空间⽂件。3. 记录拷贝完表空间⽂件后，InnoDB存储引擎重做⽇志⽂件检查点的LSN。4. 拷贝在备份时产⽣的重做⽇志。对于事务型的数据库，如SQL Server数据库、Oracle数据库，热备的原理与上述⼤致相同。可以发现，在备份期间不会对数据库本⾝有任何影响，所做的操作只是拷贝数据库⽂件，因此任何对数据库的操作都是允许的，不会出现阻塞情况。因此，ibbackup的优点如下：1. 在线备份。不阻塞任何SQL语句。2. 备份性能好。备份的实质是复制数据库⽂件和重做⽇志⽂件。3. ⽀持压缩备份。通过选项，可以⽀持不同级别的压缩。4. 跨平台⽀持。ibbackup可以运⾏在Linux、Windows以及主流的Unix系统平台上。ibbackup对InnoDB存储引擎表的恢复过程如下：1. 恢复表空间⽂件。2. 应⽤重做⽇志⽂件恢复InnoDB存储引擎表。ibbackup提供了⼀种⾼性能的热备⽅式，是InnoDB存储引擎备份的⾸选⽅式。不过它是收费软件，好在Pecona公司给我们带来了开源、免费的XtraBackup热备⼯具，它可以实现ibbackup的所有功能，并且还扩展⽀持真正的增量备份功能。因此，更好的选择应该是使⽤XtraBackup来完成热备的⼯作。XtraBackupXtraBackup⽀持MySQL数据库5.0版和5.1版，同时也⽀持InnoDB Plugin版本新增的Barracuda页格式。XtraBackup在GPL v2开源协议下发布，官⽅⽹站地址是：https：///percona-xtrabackup。xtrabackup命令的使⽤⽅法如下：xtrabackup --backup|--prepare [OPTIONS]xtrabackup命令的可选参数如下所⽰：(The defaults options should be given as the first argument)--print-defaults Prints the program's argument list and exit.--no-defaults Don't read the default options from any file.--defaults-file=Read the default options from this file.--defaults-extra-file=Read this file after the global options files have been read.--target-dir=The destination directory for backups.--backup Make a backup of a mysql instance.--stats Calculate the statistic of the datadir（it is recommended you take mysqld offline）.--prepare Prepare a backup so you can start mysql server with your restore.--export Create files to import to another database after it has been prepared.--print-param Print the parameters of mysqld that you will need for a for copyback.--use-memory=This value is used instead of buffer_pool_size.--suspend-at-end Creates a file called xtrabackup_suspended and waits until the user deletes that file at the end of the backup.--throttle=（use with--backup）Limits the IO operations（pairs of reads and writes） per second to the values set here.--log-stream outputs the contents of the xtrabackup_logfile to stdout.--incremental-lsn=（use with--backup）Copy pages newer than the specified LSN high：low.

##ATTENTION##：checkpoint lsn*must*be Careful！--incremental-basedir=（use with--backup）Copy pages newer than the existing backup at the specified directory.--incremental-dir=（use with--prepare） files and logfiles located in the specified directory.--tables=name Regular Expression list of table names to be backed up.--create-ib-logfile（NOT CURRENTLY IMPLEMENTED）will create ib_logfile* after a--prepare.###If you want to create ib_logfile*only re-execute this command using the same options.###--datadir=name Path to the database root.--tmpdir=name Path for temporary l paths may be specified as a colon（：）separated you specify multiple paths they are used round-robin.如果我们要做⼀个完全备份，可以执⾏如下命令：./xtrabackup --backup./xtrabackup Ver alpha-0.2 for 5.0.75 unknown-linux-gnu（x86_64）＞＞log scanned up to（0 1009910580）........................................................................................................................................................................................................................................................Copying./tpcc//home/kinoyasu/xtrabackup_work/mysql-5.0.75/innobase/xtrabackup/tmp2/tpcc/＞＞log scanned up to（0 1010561109）……doneCopying./tpcc//home/kinoyasu/xtrabackup_work/mysql-5.0.75/innobase/xtrabackup/tmp2/tpcc/……/home/kinoyasu/xtrabackup_work/mysql-5.0.75/innobase/xtrabackup/tmp2/tpcc/……done＞＞log scanned up to（0 1014592707）Stopping log copying thread..Transaction log of lsn（0 1009910580）to（0 1014592707）was ckup实现增量备份MySQL数据库本⾝提供的⼯具并不⽀持真正的增量备份，更准确地说，⼆进制⽇志的恢复应该是point-in-time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，其⼯作原理如下：（1）⾸先完成⼀个完全备份，并记录下此时检查点的LSN。（2）在进⾏增量备份时，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。因此XtraBackup的备份和恢复过程⼤致如下：（full backup）#./xtrabackup --backup --target -dir=/backup/base（incremental backup）#./xtrabackup --backup --target -dir=/backup/delta --incremental -basedir=/backup/base（prepare）#./xtrabackup --prepare --target -dir=/backup/base（apply incremental backup）#./xtrabackup --prepare --target -dir=/backup/base --incremental -dir=/backup/delta上述过程中，⾸先将全部⽂件备份到/backup/base⽬录下，增量备份产⽣的⽂件备份到/backup/delta。恢复过程中，⾸先指定完全备份的路径，然后将增量备份应⽤于该完全备份。以下显⽰了⼀个完整的增量备份过程：./xtrabackup --backup＞＞log scanned up to（0 378161500）The latest check point（for incremental）：'0：377883685'＜=====使⽤这个LSN＞＞log scanned up to（0 379294296）Stopping log copying thread..Transaction log of lsn（0 377883685）to（0 379294296）was copied.（must do--prepare before the each incremental backup）./xtrabackup --prepare./xtrabackup --backup --incremental=0:377883685incremental backup from 0：377883685 is enabled.＞＞log scanned up to（0 379708047）Copying./ibdata1to/home/kinoyasu/xtrabackup_work/mysql-5.0.75/innobase/xtrabackup/tmp_diff/……doneThe latest check point（for incremental）：'0:379438233'＜====下⼀个增量备份开始的LSN＞＞log scanned up to（0 380663549）Stopping log copying thread..Transaction log of lsn（0 379438233）to（0 380663549）was copied.