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深入分析MySQL 的備份和恢復(fù)機(jī)制

 更新時(shí)間:2016年11月16日 08:45:14   作者:極客頭條  
備份對于數(shù)據(jù)庫來說是相當(dāng)重要的工作。如果數(shù)據(jù)庫在使用過程中出現(xiàn)了問題,比如系統(tǒng)崩潰、硬件故障或錯(cuò)誤的刪除了數(shù)據(jù)。這時(shí),如果我們進(jìn)行了數(shù)據(jù)備份,就能比較方便的使數(shù)據(jù)庫恢復(fù)工作,并使我們的數(shù)據(jù)損失到最小。下面我們來詳細(xì)探討下數(shù)據(jù)庫的備份與恢復(fù)。

本文討論 MySQL 的備份和恢復(fù)機(jī)制,以及如何維護(hù)數(shù)據(jù)表,包括最主要的兩種表類型: MyISAM 和 Innodb ,文中設(shè)計(jì)的 MySQL 版本為 5.0.22。

目前 MySQL 支持的免費(fèi)備份工具有: mysqldumpmysqlhotcopy ,還可以用 SQL 語法進(jìn)行備份: BACKUP TABLE 或者 SELECT INTO OUTFILE ,又或者備份 二進(jìn)制日志(binlog) ,還可以是 直接拷貝數(shù)據(jù)文件和相關(guān)的配置文件 。MyISAM 表是保存成文件的形式,因此相對比較容易備份,上面提到的幾種方法都可以使用。 Innodb 所有的表都保存在同一個(gè)數(shù)據(jù)文件 ibdata1 中(也可能是多個(gè)文件,或者是獨(dú)立的表空間文件),相對來說比較不好備份,免費(fèi)的方案可以是 拷貝數(shù)據(jù)文件 、 備份 binlog ,或者用 mysqldump 。

1、mysqldump

1.1 備份

mysqldump 是采用SQL級別的備份機(jī)制,它將數(shù)據(jù)表導(dǎo)成 SQL 腳本文件,在不同的 MySQL 版本之間升級時(shí)相對比較合適,這也是最常用的備份方法。

現(xiàn)在來講一下 mysqldump 的一些主要參數(shù):

--compatible=name

它告訴 mysqldump,導(dǎo)出的數(shù)據(jù)將和哪種數(shù)據(jù)庫或哪個(gè)舊版本的 MySQL 服務(wù)器相兼容。值可以為 ansi、mysql323、mysql40、postgresql、oracle、mssql、db2、maxdb、no_key_options、no_tables_options、no_field_options 等,要使用幾個(gè)值,用逗號將它們隔開。當(dāng)然了,它并不保證能完全兼容,而是盡量兼容。

--complete-insert,-c

導(dǎo)出的數(shù)據(jù)采用包含字段名的完整 INSERT 方式,也就是把所有的值都寫在一行。這么做能提高插入效率,但是可能會受到 max_allowed_packet 參數(shù)的影響而導(dǎo)致插入失敗。因此,需要謹(jǐn)慎使用該參數(shù),至少我不推薦。

--default-character-set=charset

指定導(dǎo)出數(shù)據(jù)時(shí)采用何種字符集,如果數(shù)據(jù)表不是采用默認(rèn)的 latin1 字符集的話,那么導(dǎo)出時(shí)必須指定該選項(xiàng),否則再次導(dǎo)入數(shù)據(jù)后將產(chǎn)生亂碼問題。

--disable-keys

告訴 mysqldump 在 INSERT 語句的開頭和結(jié)尾增加 /*!40000 ALTER TABLE table DISABLE KEYS */; 和 /*!40000 ALTER TABLE table ENABLE KEYS */; 語句,這能大大提高插入語句的速度,因?yàn)樗窃诓迦胪晁袛?shù)據(jù)后才重建索引的。該選項(xiàng)只適合 MyISAM 表。

--extended-insert = true|false

默認(rèn)情況下, mysqldump 開啟 --complete-insert 模式,因此不想用它的的話,就使用本選項(xiàng),設(shè)定它的值為 false 即可。

--hex-blob

使用十六進(jìn)制格式導(dǎo)出二進(jìn)制字符串字段。如果有二進(jìn)制數(shù)據(jù)就必須使用本選項(xiàng)。影響到的字段類型有 BINARY、VARBINARY、BLOB 。

--lock-all-tables,-x

在開始導(dǎo)出之前,提交請求鎖定所有數(shù)據(jù)庫中的所有表,以保證數(shù)據(jù)的一致性。這是一個(gè)全局讀鎖,并且自動(dòng)關(guān)閉 --single-transaction 和 --lock-tables 選項(xiàng)。

--lock-tables

它和 --lock-all-tables 類似,不過是鎖定當(dāng)前導(dǎo)出的數(shù)據(jù)表,而不是一下子鎖定全部庫下的表。本選項(xiàng)只適用于 MyISAM 表,如果是 Innodb 表可以用 --single-transaction 選項(xiàng)。

--no-create-info,-t

只導(dǎo)出數(shù)據(jù),而不添加 CREATE TABLE 語句。

--no-data,-d

不導(dǎo)出任何數(shù)據(jù),只導(dǎo)出數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)。

--opt

這只是一個(gè)快捷選項(xiàng),等同于同時(shí)添加 --add-drop-tables --add-locking --create-option --disable-keys --extended-insert --lock-tables --quick --set-charset 選項(xiàng)。本選項(xiàng)能讓 mysqldump 很快的導(dǎo)出數(shù)據(jù),并且導(dǎo)出的數(shù)據(jù)能很快導(dǎo)回。該選項(xiàng)默認(rèn)開啟,但可以用 --skip-opt 禁用。注意,如果運(yùn)行 mysqldump 沒有指定 --quick 或 --opt 選項(xiàng),則會將整個(gè)結(jié)果集放在內(nèi)存中。如果導(dǎo)出大數(shù)據(jù)庫的話可能會出現(xiàn)問題。

--quick,-q

該選項(xiàng)在導(dǎo)出大表時(shí)很有用,它強(qiáng)制 mysqldump 從服務(wù)器查詢?nèi)〉糜涗浿苯虞敵龆皇侨〉盟杏涗浐髮⑺鼈兙彺娴絻?nèi)存中。

--routines,-R

導(dǎo)出存儲過程以及自定義函數(shù)。

--single-transaction

該選項(xiàng)在導(dǎo)出數(shù)據(jù)之前提交一個(gè) BEGIN SQL語句, BEGIN 不會阻塞任何應(yīng)用程序且能保證導(dǎo)出時(shí)數(shù)據(jù)庫的一致性狀態(tài)。它只適用于事務(wù)表,例如 InnoDB 和 BDB 。

本選項(xiàng)和 --lock-tables 選項(xiàng)是互斥的,因?yàn)?LOCK TABLES 會使任何掛起的事務(wù)隱含提交。

要想導(dǎo)出大表的話,應(yīng)結(jié)合使用 --quick 選項(xiàng)。

--triggers

同時(shí)導(dǎo)出觸發(fā)器。該選項(xiàng)默認(rèn)啟用,用 --skip-triggers 禁用它。

其他參數(shù)詳情請參考手冊,我通常使用以下 SQL 來備份 MyISAM 表:

/usr/local/mysql/bin/mysqldump -uyejr -pyejr \
--default-character-set=utf8 --opt --extended-insert=false \
--triggers -R --hex-blob -x db_name > db_name.sql

使用以下 SQL 來備份 Innodb 表:

/usr/local/mysql/bin/mysqldump -uyejr -pyejr \
--default-character-set=utf8 --opt --extended-insert=false \
--triggers -R --hex-blob --single-transaction db_name > db_name.sql

另外,如果想要實(shí)現(xiàn)在線備份,還可以使用 --master-data 參數(shù)來實(shí)現(xiàn),如下:

/usr/local/mysql/bin/mysqldump -uyejr -pyejr \
--default-character-set=utf8 --opt --master-data=1 \
--single-transaction --flush-logs db_name > db_name.sql

它只是在一開始的瞬間請求鎖表,然后就刷新binlog了,而后在導(dǎo)出的文件中加入 CHANGE MASTER 語句來指定當(dāng)前備份的binlog位置,如果要把這個(gè)文件恢復(fù)到slave里去,就可以采用這種方法來做。

1.2 還原

用 mysqldump 備份出來的文件是一個(gè)可以直接倒入的 SQL 腳本,有兩種方法可以將數(shù)據(jù)導(dǎo)入。

直接用 mysql 客戶端

例如:

/usr/local/mysql/bin/mysql -uyejr -pyejr db_name < db_name.sql

用 SOURCE 語法

其實(shí)這不是標(biāo)準(zhǔn)的 SQL 語法,而是 mysql 客戶端提供的功能,例如:

SOURCE /tmp/db_name.sql;

這里需要指定文件的絕對路徑,并且必須是 mysqld 運(yùn)行用戶(例如 nobody)有權(quán)限讀取的文件。

2、 mysqlhotcopy

2.1 備份

mysqlhotcopy 是一個(gè) PERL 程序,最初由Tim Bunce編寫。它使用 LOCK TABLES、FLUSH TABLES 和 cp 或 scp 來快速備份數(shù)據(jù)庫。它是備份數(shù)據(jù)庫或單個(gè)表的最快的途徑,但它只能運(yùn)行在數(shù)據(jù)庫文件(包括數(shù)據(jù)表定義文件、數(shù)據(jù)文件、索引文件)所在的機(jī)器上。 mysqlhotcopy 只能用于備份 MyISAM ,并且只能運(yùn)行在 類Unix 和 NetWare 系統(tǒng)上。

mysqlhotcopy 支持一次性拷貝多個(gè)數(shù)據(jù)庫,同時(shí)還支持正則表達(dá)。以下是幾個(gè)例子:

root#/usr/local/mysql/bin/mysqlhotcopy -h=localhost -u=yejr -p=yejr \
db_name /tmp (把數(shù)據(jù)庫目錄 db_name 拷貝到 /tmp 下)
root#/usr/local/mysql/bin/mysqlhotcopy -h=localhost -u=yejr -p=yejr \
db_name_1 ... db_name_n /tmp
root#/usr/local/mysql/bin/mysqlhotcopy -h=localhost -u=yejr -p=yejr \
db_name./regex/ /tmp

更詳細(xì)的使用方法請查看手冊,或者調(diào)用下面的命令來查看 mysqlhotcopy 的幫助:

perldoc /usr/local/mysql/bin/mysqlhotcopy

注意,想要使用 mysqlhotcopy ,必須要有 SELECT、RELOAD(要執(zhí)行 FLUSH TABLES) 權(quán)限,并且還必須要能夠有讀取 datadir/db_name 目錄的權(quán)限。

2.2 還原

mysqlhotcopy 備份出來的是整個(gè)數(shù)據(jù)庫目錄,使用時(shí)可以直接拷貝到 mysqld 指定的 datadir (在這里是 /usr/local/mysql/data/ )目錄下即可,同時(shí)要注意權(quán)限的問題,如下例:

root#cp -rf db_name /usr/local/mysql/data/
root#chown -R nobody:nobody /usr/local/mysql/data/ (將 db_name 目錄的屬主改成 mysqld 運(yùn)行用戶)

3、 SQL 語法備份

3.1 備份

BACKUP TABLE 語法其實(shí)和 mysqlhotcopy 的工作原理差不多,都是鎖表,然后拷貝數(shù)據(jù)文件。它能實(shí)現(xiàn)在線備份,但是效果不理想,因此不推薦使用。它只拷貝表結(jié)構(gòu)文件和數(shù)據(jù)文件,不同時(shí)拷貝索引文件,因此恢復(fù)時(shí)比較慢。

例子:

BACK TABLE tbl_name TO '/tmp/db_name/';

注意,必須要有 FILE 權(quán)限才能執(zhí)行本SQL,并且目錄 /tmp/db_name/ 必須能被 mysqld 用戶可寫,導(dǎo)出的文件不能覆蓋已經(jīng)存在的文件,以避免安全問題。

SELECT INTO OUTFILE 則是把數(shù)據(jù)導(dǎo)出來成為普通的文本文件,可以自定義字段間隔的方式,方便處理這些數(shù)據(jù)。

例子:

SELECT * INTO OUTFILE '/tmp/db_name/tbl_name.txt' FROM tbl_name;

注意,必須要有 FILE 權(quán)限才能執(zhí)行本SQL,并且文件 /tmp/db_name/tbl_name.txt 必須能被 mysqld 用戶可寫,導(dǎo)出的文件不能覆蓋已經(jīng)存在的文件,以避免安全問題。

3.2 恢復(fù)

用 BACKUP TABLE 方法備份出來的文件,可以運(yùn)行 RESTORE TABLE 語句來恢復(fù)數(shù)據(jù)表。

例子:

RESTORE TABLE FROM '/tmp/db_name/';

權(quán)限要求類似上面所述。

用 SELECT INTO OUTFILE 方法備份出來的文件,可以運(yùn)行 LOAD DATA INFILE 語句來恢復(fù)數(shù)據(jù)表。

例子:

LOAD DATA INFILE '/tmp/db_name/tbl_name.txt' INTO TABLE tbl_name;

權(quán)限要求類似上面所述。倒入數(shù)據(jù)之前,數(shù)據(jù)表要已經(jīng)存在才行。如果擔(dān)心數(shù)據(jù)會發(fā)生重復(fù),可以增加 REPLACE 關(guān)鍵字來替換已有記錄或者用 IGNORE 關(guān)鍵字來忽略他們。

4、 啟用二進(jìn)制日志(binlog)

采用 binlog 的方法相對來說更靈活,省心省力,而且還可以支持增量備份。

啟用 binlog 時(shí)必須要重啟 mysqld 。首先,關(guān)閉 mysqld ,打開 my.cnf ,加入以下幾行:

server-id = 1
log-bin = binlog
log-bin-index = binlog.index

然后啟動(dòng) mysqld 就可以了。運(yùn)行過程中會產(chǎn)生 binlog.000001 以及 binlog.index ,前面的文件是 mysqld 記錄所有對數(shù)據(jù)的更新操作,后面的文件則是所有 binlog 的索引,都不能輕易刪除。關(guān)于 binlog 的信息請查看手冊。

需要備份時(shí),可以先執(zhí)行一下 SQL 語句,讓 mysqld 終止對當(dāng)前 binlog 的寫入,就可以把文件直接備份,這樣的話就能達(dá)到增量備份的目的了:

FLUSH LOGS;

如果是備份復(fù)制系統(tǒng)中的從服務(wù)器,還應(yīng)該備份 master.info 和 relay-log.info 文件。

備份出來的 binlog 文件可以用 MySQL 提供的工具 mysqlbinlog 來查看,如:

/usr/local/mysql/bin/mysqlbinlog /tmp/binlog.000001

該工具允許你顯示指定的數(shù)據(jù)庫下的所有 SQL 語句,并且還可以限定時(shí)間范圍,相當(dāng)?shù)姆奖?,詳?xì)的請查看手冊。

恢復(fù)時(shí),可以采用類似以下語句來做到:

/usr/local/mysql/bin/mysqlbinlog /tmp/binlog.000001 | mysql -uyejr -pyejr db_name

把 mysqlbinlog 輸出的 SQL 語句直接作為輸入來執(zhí)行它。

如果你有空閑的機(jī)器,不妨采用這種方式來備份。由于作為 slave 的機(jī)器性能要求相對不是那么高,因此成本低,用低成本就能實(shí)現(xiàn)增量備份而且還能分擔(dān)一部分?jǐn)?shù)據(jù)查詢壓力,何樂而不為呢?

5、 直接備份數(shù)據(jù)文件

相較前幾種方法,備份數(shù)據(jù)文件最為直接、快速、方便,缺點(diǎn)是基本上不能實(shí)現(xiàn)增量備份。為了保證數(shù)據(jù)的一致性,需要在靠背文件前,執(zhí)行以下 SQL 語句:

FLUSH TABLES WITH READ LOCK;

也就是把內(nèi)存中的數(shù)據(jù)都刷新到磁盤中,同時(shí)鎖定數(shù)據(jù)表,以保證拷貝過程中不會有新的數(shù)據(jù)寫入。這種方法備份出來的數(shù)據(jù)恢復(fù)也很簡單,直接拷貝回原來的數(shù)據(jù)庫目錄下即可。

注意,對于 Innodb 類型表來說,還需要備份其日志文件,即 ib_logfile* 文件。因?yàn)楫?dāng) Innodb 表損壞時(shí),就可以依靠這些日志文件來恢復(fù)。

6、 備份策略

對于中等級別業(yè)務(wù)量的系統(tǒng)來說,備份策略可以這么定:第一次全量備份,每天一次增量備份,每周再做一次全量備份,如此一直重復(fù)。而對于重要的且繁忙的系統(tǒng)來說,則可能需要每天一次全量備份,每小時(shí)一次增量備份,甚至更頻繁。為了不影響線上業(yè)務(wù),實(shí)現(xiàn)在線備份,并且能增量備份,最好的辦法就是采用主從復(fù)制機(jī)制( replication ),在 slave 機(jī)器上做備份。

7、 數(shù)據(jù)維護(hù)和災(zāi)難恢復(fù)

作為一名DBA(我目前還不是,呵呵),最重要的工作內(nèi)容之一是保證數(shù)據(jù)表能安全、穩(wěn)定、高速使用。因此,需要定期維護(hù)你的數(shù)據(jù)表。以下 SQL 語句就很有用:

CHECK TABLE 或 REPAIR TABLE,檢查或維護(hù) MyISAM 表
OPTIMIZE TABLE,優(yōu)化 MyISAM 表
ANALYZE TABLE,分析 MyISAM 表

當(dāng)然了,上面這些命令起始都可以通過工具 myisamchk 來完成,在這里不作詳述。

Innodb 表則可以通過執(zhí)行以下語句來整理碎片,提高索引速度:

ALTER TABLE tbl_name ENGINE = Innodb;

這其實(shí)是一個(gè) NULL 操作,表面上看什么也不做,實(shí)際上重新整理碎片了。

通常使用的 MyISAM 表可以用上面提到的恢復(fù)方法來完成。如果是索引壞了,可以用 myisamchk 工具來重建索引。而對于 Innodb 表來說,就沒這么直接了,因?yàn)樗阉械谋矶急4嬖谝粋€(gè)表空間了。不過 Innodb 有一個(gè)檢查機(jī)制叫 模糊檢查點(diǎn) ,只要保存了日志文件,就能根據(jù)日志文件來修復(fù)錯(cuò)誤??梢栽?my.cnf 文件中,增加以下參數(shù),讓 mysqld 在啟動(dòng)時(shí)自動(dòng)檢查日志文件:

innodb_force_recovery = 4

關(guān)于該參數(shù)的信息請查看手冊。

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