一、Xtrabackup介紹

　　A、Xtrabackup是什么

　　Xtrabackup是一個對InnoDB做數(shù)據(jù)備份的工具，支持在線熱備份(備份時不影響數(shù)據(jù)讀寫)，是商業(yè)備份工具InnoDB Hotbackup的一個很好的替代品。

　　Xtrabackup有兩個主要的工具：xtrabackup、innobackupex

　　1、xtrabackup只能備份InnoDB和XtraDB兩種數(shù)據(jù)表，而不能備份MyISAM數(shù)據(jù)表
　　2、innobackupex是參考了InnoDB Hotbackup的innoback腳本修改而來的.innobackupex是一個perl腳本封裝，封裝了xtrabackup。主要是為了方便的 同時備份InnoDB和MyISAM引擎的表，但在處理myisam時需要加一個讀鎖。并且加入了一些使用的選項。如slave-info可以記錄備份恢 復(fù)后，作為slave需要的一些信息，根據(jù)這些信息，可以很方便的利用備份來重做slave。
　　3、官方文檔：http://www.percona.com/docs/wiki/percona-xtrabackup:start

　　B、Xtrabackup可以做什么

　　在線(熱)備份整個庫的InnoDB、 XtraDB表
　　在xtrabackup的上一次整庫備份基礎(chǔ)上做增量備份(innodb only)
　　以流的形式產(chǎn)生備份，可以直接保存到遠(yuǎn)程機器上(本機硬盤空間不足時很有用)

　　MySQL數(shù)據(jù)庫本身提供的工具并不支持真正的增量備份，二進制日志恢復(fù)是point-in-time(時間點)的恢復(fù)而不是增量備份。Xtrabackup工具支持對InnoDB存儲引擎的增量備份，工作原理如下：

　　(1)首先完成一個完全備份，并記錄下此時檢查點的LSN(Log Sequence Number)。
　　(2)在進程增量備份時，比較表空間中每個頁的LSN是否大于上次備份時的LSN，如果是，則備份該頁，同時記錄當(dāng)前檢查點的LSN。

　　首先，在logfile中找到并記錄最后一個checkpoint(“l(fā)ast checkpoint LSN”)，然后開始從LSN的位置開始拷貝InnoDB的logfile到xtrabackup_logfile；接著，開始拷貝全部的數(shù)據(jù)文 件.ibd；在拷貝全部數(shù)據(jù)文件結(jié)束之后，才停止拷貝logfile。

　　因為logfile里面記錄全部的數(shù)據(jù)修改情況，所以，即時在備份過程中數(shù)據(jù)文件被修改過了，恢復(fù)時仍然能夠通過解析xtrabackup_logfile保持?jǐn)?shù)據(jù)的一致。

　　C、Xtrabackup備份原理

　　XtraBackup基于InnoDB的crash-recovery功能。它會復(fù)制innodb的data file，由于不鎖表，復(fù)制出來的數(shù)據(jù)是不一致的，在恢復(fù)的時候使用crash-recovery，使得數(shù)據(jù)恢復(fù)一致。

　　InnoDB維護了一個redo log，又稱為transaction log，事務(wù)日志，它包含了innodb數(shù)據(jù)的所有改動情況。當(dāng)InnoDB啟動的時候，它會先去檢查data file和transaction log，并且會做二步操作：

　　XtraBackup在備份的時候， 一頁一頁地復(fù)制innodb的數(shù)據(jù)，而且不鎖定表，與此同時，XtraBackup還有另外一個線程監(jiān)視著transactions log，一旦log發(fā)生變化，就把變化過的log pages復(fù)制走。為什么要急著復(fù)制走呢？ 因為transactions log文件大小有限，寫滿之后，就會從頭再開始寫，所以新數(shù)據(jù)可能會覆蓋到舊的數(shù)據(jù)。

　　在prepare過程中，XtraBackup使用復(fù)制到的transactions log對備份出來的innodb data file進行crash recovery。

　　D、實現(xiàn)細(xì)節(jié)

　　XtraBackup以read-write模式打開innodb的數(shù)據(jù)文件，然后對其進行復(fù)制。其實它不會修改此文件。也就是說，運行 XtraBackup的用戶，必須對innodb的數(shù)據(jù)文件具有讀寫權(quán)限。之所以采用read-write模式是因為XtraBackup采用了其內(nèi)置的 innodb庫來打開文件，而innodb庫打開文件的時候就是rw的。

　　XtraBackup要從文件系統(tǒng)中復(fù)制大量的數(shù)據(jù)，所以它盡可能地使用posix_fadvise()，來告訴OS不要緩存讀取到的數(shù)據(jù)，從 而提升性能。因為這些數(shù)據(jù)不會重用到了，OS卻沒有這么聰明。如果要緩存一下的話，幾個G的數(shù)據(jù)，會對OS的虛擬內(nèi)存造成很大的壓力，其它進程，比如 mysqld很有可能被swap出去，這樣系統(tǒng)就會受到很大影響了。

　　在備份innodb page的過程中，XtraBackup每次讀寫1MB的數(shù)據(jù)，1MB/16KB=64個page。這個不可配置。讀1MB數(shù)據(jù)之 后，XtraBackup一頁一頁地遍歷這1MB數(shù)據(jù)，使用innodb的buf_page_is_corrupted()函數(shù)檢查此頁的數(shù)據(jù)是否正常， 如果數(shù)據(jù)不正常，就重新讀取這一頁，最多重新讀取10次，如果還是失敗，備份就失敗了，退出。在復(fù)制transactions log的時候，每次讀寫512KB的數(shù)據(jù)。同樣不可以配置。

　　二、Xtrabackup安裝

　　本文通過源碼方式安裝Xtrabackup，最新的版本是1.6.

　　Xtrabackup與一般的源碼構(gòu)建方式不同，它采用的在MySQL源代碼上打補丁的構(gòu)建方式。下載的源碼包比較大就是是因為這個包里打包了編譯需要的兩個MySQL Source，一個5.1.56，一個5.5.10。

　　安裝編譯所需的依賴包

BASH

yum install　libaio libaio-devel

　　編譯安裝Xtrabackup

BASH

　　注：build.sh是源碼包中提供的編譯腳本，MySQL 5.1可用參數(shù)innodb51_builtin。

　　編譯成功后，會在對應(yīng)mysql版本目錄中生成一個xtrabackup程序，我這里生成的路徑是mysql-5.5.10/storage/innobase/xtrabackup/中

BASH
ls mysql-5.5.10/storage/innobase/xtrabackup/
Makefile xtrabackup.c xtrabackup_innodb55 xtrabackup.o

　　復(fù)制相應(yīng)文件和建立軟鏈到/usr/bin下，這么做的原因是滿足innobackupex腳本的需要。

BASH

　　三．Xtrabackup的備份與恢復(fù)使用

　　A、Xtrabackup常用參數(shù)選項如下：

BASH

--defaults-file=#
默認(rèn)配置文件的路徑，如果不該參數(shù)，xtrabackup將從依次從以下位置查找配置文件/etc/my.cnf、/etc/mysql/my.cnf、/usr/local/etc/my.cnf、~/.my.cnf，并讀取配置文件中的[mysqld]和[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_size6個參數(shù)即可讓xtrabackup正常工作。

--defaults-extra-file=#
如果使用了該參數(shù)，在讀取了全局配置文件之后，會再讀取這里指定的配置文件

--target-dir=name
備份文件的存放目錄路徑

--backup
實施備份到target-dir

--prepare
實施對備份文件進行恢復(fù)前的準(zhǔn)備(生成InnoDB log file)

--print-param
打印備份或恢復(fù)時需要的參數(shù)

--use-memory=#
該參數(shù)在 prepare 的時候使用，控制prepare時innodb實例使用的內(nèi)存量

--suspend-at-end
在target-dir目錄下產(chǎn)生一個xtrabackup_suspended文件，將xtrabackup進程掛起，不停地將數(shù)據(jù)文件的變化同步到備份文件，直到用戶手工刪除xtrabackup_suspended文件

--throttle=#
每秒IO次數(shù),限制backup時使用的I/O操作量，使備份對數(shù)據(jù)庫正常業(yè)務(wù)的影響最小化

--log-stream
該參數(shù)在backup的時候使用，將xtrabackup_logfile的內(nèi)容輸出到標(biāo)準(zhǔn)輸出，使用該參數(shù)時會自動使用suspend-at-end參數(shù)，innobackupex腳本的stream 模式會使用該參數(shù)。

--incremental-lsn=name
增量備份時只拷貝LSN比該參數(shù)指定值新的ibd pages，前次備份到了哪個LSN可以看前次備份集的xtrabackup_checkpoints文件

--incremental-basedir=name
該參數(shù)在backup的時候使用，備份比該參數(shù)指定位置的備份集新的idb pages

--incremental-dir=name
該參數(shù)在prepare的時候使用，指定prepare時產(chǎn)生的.delta 文件和日志文件的存放路徑

--tables=name
在備份file-per-table類型的數(shù)據(jù)文件時使用，使用正則表達(dá)式指定需要備份的innodb表

--datadir=name
MySQL數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)文件目錄。

　　B、普通備份方式

　　a)普通備份(全量備份)

BASH

　　注意：xtrabackup只備份數(shù)據(jù)文件，并不備份數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)(.frm)，所以這里要手動備份一下，以便xtrabackup恢復(fù)的時候使用。

　　全量備份恢復(fù)

　　實施對備份文件進行恢復(fù)前的準(zhǔn)備

BASH

xtrabackup_55 --defaults-file=/data0/mysql/my.cnf --prepare --target-dir=/data0/backup/mysql/

　　從備份目錄復(fù)制對應(yīng)數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)到默認(rèn)的數(shù)據(jù)目錄

BASH

cp -r /data0/backup/mysql/testinnodb/ /data0/mysql/data/

　　刪除默認(rèn)數(shù)據(jù)目錄中對應(yīng)的數(shù)據(jù)文件并復(fù)制備份的數(shù)據(jù)文件到默認(rèn)數(shù)據(jù)目錄

BASH

rm /data0/backup/mysql/ib*
cp /data0/backup/mysql/ib* /data0/mysql/data/

　　修改數(shù)據(jù)目錄權(quán)限

BASH

chown -R mysql:mysql /data0/mysql/data

　　重啟MySQL

BASH

/data0/mysql/mysql restart

　　b)增量備份

　　增量備份優(yōu)點：

　　1、數(shù)據(jù)庫太大沒有足夠的空間全量備份，作增量備份有效節(jié)省空間，且效率高。
　　2、支持熱備份。備份過程不鎖表，不受時間限制，不影響用戶使用。
　　3、每日備份只產(chǎn)生少量數(shù)據(jù)，遠(yuǎn)程備份傳輸更方便。同時節(jié)省空間。
　　4、備份恢復(fù)基于文件操作，降低直接對數(shù)據(jù)庫操作風(fēng)險。
　　5、備份效率更高，恢復(fù)效率更高。

　　這個我研究N久沒成功，原因暫時還沒找到。我測試環(huán)境的Mysql版本是5.5.11的，xtrabackup_55是根據(jù)MySQL5.5.9的源碼編譯的，不知道和這個有關(guān)系沒?待驗證！這里只把實現(xiàn)步驟整理出來。

　　增量備份及模擬恢復(fù)步驟:

　　先做一次全量備份，增量備份需要以此為基礎(chǔ)

BASH

　　以此全量備份為基礎(chǔ)進行增量備份

BASH

　　注:在增量備份目錄下，數(shù)據(jù)文件都是以.delta結(jié)尾的。增量備份只備份上一次全量備份后被修改過的page，所以增量備份只暫用較少的空 間。增量備份可以在增量備份的基礎(chǔ)上增量。增量備份目錄每次都需修改的。比如第二次增量就改成/data0/backup/mysql/delta2)

　　增量備份恢復(fù)過程:

　　首先需要分別對全量、增量備份各做一次prepare操作。

BASH

xtrabackup_55 --defaults-file=/data0/mysql/my.cnf　--prepare --target-dir=/data0/backup/mysql/base
xtrabackup_55 --defaults-file=/data0/mysql/my.cnf　--prepare --target-dir=/data0/backup/mysql/base　--incremental-dir=/data0/backup/mysql/delta/

　　從備份目錄復(fù)制對應(yīng)數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)到默認(rèn)的數(shù)據(jù)目錄

BASH

cp -r /data0/backup/mysql/testinnodb/ /data0/mysql/data/

　　刪除默認(rèn)數(shù)據(jù)目錄中對應(yīng)的數(shù)據(jù)文件并復(fù)制備份的數(shù)據(jù)文件到默認(rèn)數(shù)據(jù)目錄

BASH
rm /data0/backup/mysql/ib*
cp /data0/backup/mysql/ib* /data0/mysql/data/

　　修改數(shù)據(jù)目錄權(quán)限

BASH
chown -R mysql:mysql /data0/mysql/data

　　重啟MySQL

BASH
/data0/mysql/mysql restart

　　四、innobackupex的備份與恢復(fù)使用

　　A、數(shù)據(jù)備份

　　通常一般都直接使用innobackupex，因為它能同時備份InnoDB和MyISAM引擎的表。要注意的是my.cnf里datadir這個參數(shù)是必須要指定的，xtrabackup_55是根據(jù)它去定位innodb數(shù)據(jù)文件的位置。

　　innobackupex語法

BASH

innobackup [--sleep=MS] [--compress[=LEVEL]] [--include=REGEXP] [--user=NAME] [--password=WORD]
[--port=PORT] [--socket=SOCKET] [--no-timestamp] [--ibbackup=IBBACKUP-BINARY] [--slave-info] [--stream=tar]
[--defaults-file=MY.CNF] [--databases=LIST] [--remote-host=HOSTNAME] BACKUP-ROOT-DIR

innobackup --apply-log [--use-memory=MB] [--uncompress] [--defaults-file=MY.CNF] [--ibbackup=IBBACKUP-BINARY] BACKUP-DIR

innobackup --copy-back [--defaults-file=MY.CNF] BACKUP-DIR

各參數(shù)說明：

--defaults-file
同xtrabackup的--defaults-file參數(shù)

--apply-log
對xtrabackup的--prepare參數(shù)的封裝

--copy-back
做數(shù)據(jù)恢復(fù)時將備份數(shù)據(jù)文件拷貝到MySQL服務(wù)器的datadir ；

--remote-host=HOSTNAME
通過ssh將備份數(shù)據(jù)存儲到進程服務(wù)器上；

--stream=[tar]

備份文件輸出格式, tar時使用tar4ibd , 該文件可在XtarBackup binary文件中獲得.如果備份時有指定--stream=tar, 則tar4ibd文件所處目錄一定要在$PATH中(因為使用的是tar4ibd去壓縮, 在XtraBackup的binary包中可獲得該文件)。

在使用參數(shù)stream=tar備份的時候，你的xtrabackup_logfile可能會臨時放在/tmp目錄下，如果你備份的時候并發(fā)寫入較大的話xtrabackup_logfile可能會很大(5G+)，很可能會撐滿你的/tmp目錄，可以通過參數(shù)--tmpdir指定目錄來解決這個問題。

--tmpdir=DIRECTORY

當(dāng)有指定--remote-host or --stream時, 事務(wù)日志臨時存儲的目錄, 默認(rèn)采用MySQL配置文件中所指定的臨時目錄tmpdir

--redo-only --apply-log組,

強制備份日志時只redo ,跳過rollback。這在做增量備份時非常必要。

--use-memory=#

該參數(shù)在prepare的時候使用，控制prepare時innodb實例使用的內(nèi)存量

--throttle=IOS

同xtrabackup的--throttle參數(shù)

--sleep=是給ibbackup使用的，指定每備份1M數(shù)據(jù)，過程停止拷貝多少毫秒，也是為了在備份時盡量減小對正常業(yè)務(wù)的影響，具體可以查看ibbackup的手冊 ；

--compress[=LEVEL]
對備份數(shù)據(jù)迚行壓縮，僅支持ibbackup，xtrabackup還沒有實現(xiàn)；

--include=REGEXP
對xtrabackup參數(shù)--tables的封裝，也支持ibbackup。備份包含的庫表，例如：--include="test.*"，意思是要備份test庫中所有的表。如果需要全備份，則省略這個參數(shù)；如果需要備份test庫下的2個表：test1和test2,則寫成：--include="test.test1|test.test2"。也可以使用通配符，如：--include="test.test*"。

--databases=LIST
列出需要備份的databases，如果沒有指定該參數(shù)，所有包含MyISAM和InnoDB表的database都會被備份；

--uncompress
解壓備份的數(shù)據(jù)文件，支持ibbackup，xtrabackup還沒有實現(xiàn)該功能；

--slave-info,
備份從庫, 加上--slave-info備份目錄下會多生成一個xtrabackup_slave_info 文件, 這里會保存主日志文件以及偏移, 文件內(nèi)容類似于:CHANGE MASTER TO MASTER_LOG_FILE='', MASTER_LOG_POS=0

--socket=SOCKET
指定mysql.sock所在位置，以便備份進程登錄mysql.

備份前首先所需要建立一個備份所需的目錄

BASH

mkdir -p /data0/backup/mysql

　　1、普通備份

BASH

innobackupex --database="testinnodb test" --user=root --no-lock --defaults-file=/data0/mysql/my.cnf /data0/backup/mysql 2>/tmp/mysqlbackup.log

　　注：使用mysql的root用戶將數(shù)據(jù)庫testinnodb和test的備份，備份路徑是/data0/backup/mysql/。備份 成功后會在該目錄下將創(chuàng)建以時間戳為名稱的備份目錄。no-lock參數(shù)用于指定備份時不鎖定表。2>/tmp/mysqlbackup.log是 將備份過程中的輸出信息保存到/tmp/mysqlbackup.log中。

　　2、打包備份

BASH

innobackupex --database="testinnodb test" --user=root --defaults-file=/data0/mysql/my.cnf --no-lock --stream=tar /data0/backup/mysql/ 2>/tmp/innobackup.log 1>/data0/backup/mysql/mike.tar

　　注：這種備份時間會比較長，主要是執(zhí)行壓縮操作。這種方式打的包需要使用tar izxvf解壓。參數(shù)-i是必須加上的。

　　3、壓縮備份

BASH

innobackupex --database="testinnodb test" --user=root --defaults-file=/data0/mysql/my.cnf --no-lock --stream=tar /data0/backup/mysql/ 2>/tmp/innobackup.log|gzip>/data0/backup/mysql/mike.tar.gz

　　4、備份到遠(yuǎn)程服務(wù)器
　　
　　備份當(dāng)前機器下的數(shù)據(jù)到192.168.1.101的/data0/目錄下。

BASH

innobackupex --database="testinnodb test" --user=root --defaults-file=/data0/mysql/my.cnf --no-lock --stream=tar /data0/backup/mysql/|ssh root@192.168.1.101 cat ">"/data0/backup.tar

　　B、數(shù)據(jù)恢復(fù)

　　以壓縮后的備份數(shù)據(jù)為例，普通備份和打包備份的恢復(fù)方法和這個類似，就不在舉例了。

　　解包備份數(shù)據(jù)

BASH

tar xvzfi mike.tar.gz

　　指定恢復(fù)備份所需的xtrabackup_logfile文件的目錄

BASH

innobackupex --apply-log --user=root --defaults-file=/data0/mysql/my.cnf --no-lock /data0/backup/mysql

　　從備份目錄拷貝數(shù)據(jù)、索引、日志到my.cnf文件里規(guī)定初始的數(shù)據(jù)目錄位置。

BASH

innobackupex --copy-back --user=root --defaults-file=/data0/mysql/my.cnf --no-lock /data0/backup/mysql

　　修改數(shù)據(jù)目錄權(quán)限

BASH

chown -R mysql:mysql /data0/mysql/data

　　重啟MySQL

BASH

/data0/mysql/mysql restart

　　五、參考文檔

　　http://www.google.com
　　http://www.linuxidc.com/Linux/2011-05/35410.htm
　　http://blogold.chinaunix.net/u4/122567/showart_2537465.html

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