Xtrabackup备份恢复原理

备份innodb表时，xtrabackup若干个线程拷贝独立表空间的.ibd文件，并不停监视此过程中redo log的变化，添加到自己的事务日志文件（xtrabackup_logfile）中。在此过程中，发生的物理写操作越多，xtrabackup_logfile越大。在拷贝完成后的第一个prepare阶段，xtrabackup采用类似于innodb崩溃恢复的方法，把数据文件恢复到与日志文件一致的状态，并把未提交的事务回滚。如果同时需要备份myisam表以及innodb表结构等文件，那么就需要用flush tables with lock来获得全局锁，开始拷贝这些不再变化的文件，同时获得binlog位置，拷贝结束后释放锁，也停止对redo log的监视。

很多同学对上面的理解有混淆，以为拷贝.ibd文件就跟操作系统拷贝文件一样。其实这里涉及到fractured page的问题，他应该会重新读取（应该也有重试次数，超过后备份不成功）。

其实这个原理很简单，了解下doublewrite就可以理解了“本段摘录自《MySQL技术内幕：InnoDB存储引擎》”：

如果说插入缓冲带给InnoDB存储引擎的是性能，那么两次写带给InnoDB存储引擎的是数据的可靠性。当数据库宕机时，可能发生数据库正在写一个页面，而这个页只写了一部分（比如16K的页，只写前4K的页）的情况，我们称之为部分写失效（partial page write）。在InnoDB存储引擎未使用double write技术前，曾出现过因为部分写失效而导致数据丢失的情况。

有人也许会想，如果发生写失效，可以通过重做日志进行恢复。这是一个办法。但是必须清楚的是，重做日志中记录的是对页的物理操作，如偏移量800，写“aaaa”记录。如果这个页本身已经损坏，再对其进行重做是没有意义的。这就是说，在应用（apply）重做日志前，我们需要一个页的副本，当写入失效发生时，先通过页的副本来还原该页，再进行重做，这就是doublewrite。

一、下载和安装

XtraBackup现在最新版本为2.1.5，官方也提供了2.0的版本可供下载，官方链接地址：http://www.percona.com/software/percona-xtrabackup；可以下载源码编译安装，也可以下载适合的RPM包或使用yum进行安装。由于没有需要特殊定制的，因此建议直接使用RPM安装即可。

安装方法一：

下载RPM安装包：

wget http://www.percona.com/downloads/XtraBackup/LATEST/RPM/rhel6/x86_64/percona-xtrabackup-2.1.5-680.rhel6.x86_64.rpm

安装依赖：

[root@localhost ~]# yum install -y perl-DBD-MySQL perl-DBI perl-Time-HiRes libaio*

安装：

[root@localhost ~]# rpm -ivh percona-xtrabackup-2.1.5-680.rhel6.x86_64.rpm

Preparing... ########################################### [100%] 1:percona-xtrabackup ########################################### [100%]

安装方法二：

安装percona源：

[root@localhost ~]# rpm -Uhv http://www.percona.com/downloads/percona-release/percona-release-0.0-1.x86_64.rpm

使用yum安装percona-xtrabackup：

[root@localhost ~]# yum -y install percona-xtrabackup

查看安装结果：

[root@localhost ~]# rpm -qa |grep xtrabackup

percona-xtrabackup-2.1.5-680.rhel6.x86_64

[root@localhost ~]# rpm -ql percona-xtrabackup-2.1.5-680.rhel6.x86_64

/usr/bin/innobackupex /usr/bin/innobackupex-1.5.1 /usr/bin/xbcrypt /usr/bin/xbstream /usr/bin/xtrabackup /usr/bin/xtrabackup_55 /usr/bin/xtrabackup_56 /usr/share/doc/percona-xtrabackup-2.1.5 /usr/share/doc/percona-xtrabackup-2.1.5/COPYING

Xtrabackup中主要包含两个工具：

xtrabackup：是用于热备份innodb, xtradb表中数据的工具，不能备份其他类型的表，也不能备份数据表结构；

innobackupex：是将xtrabackup进行封装的perl脚本，提供了备份myisam表的能力。

二、备份脚本

#!/bin/sh #=================================================================================================== ## 备份工具： ## percona-xtrabackup-2.2.6 ## ## 备份策略： ## (1)、每天凌晨04:20点进行全量备份一次； ## (2)、每隔1小时增量备份一次； ## #=================================================================================================== PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/usr/local/bin:/usr/local/sbin ## DB备份基路径 BACKUP_BASE_DIR="/data/mysql_backup" ## 增量备份时，用到的基准目录列表文件 ## 内容格式：基准目录|本次备份目录|备份类型【full|inc】 INC_BASE_LIST="${BACKUP_BASE_DIR}/incremental_basedir_list.txt" ## 备份工具路径 XTRABACKUP_PATH="/usr/local/xtrabackup/bin/innobackupex" ## MySQL配置路径 MYSQL_CNF_PATH="/etc/my.cnf" ## 线程数 THREAD_CNT=6 #=================================================================================================== function print_help_info() { echo "--------------------------------------------------------------" echo "Usage: $0 full | inc | help" echo "--------------------------------------------------------------" echo "" exit 1 } [[ $# -lt 1 ]] && print_help_info [[ -d ${BACKUP_BASE_DIR} ]] || mkdir -p ${BACKUP_BASE_DIR} ## xtrabackup基础套件不存在时，进行自动下载安装 if [[ ! -e ${XTRABACKUP_PATH} ]]; then cd /usr/local wget -q -O xtrabackup-2.2.6.tgz http://www.percona.com/redir/downloads/XtraBackup/LATEST/binary/tarball/percona-xtrabackup-2.2.6-5042-Linux-x86_64.tar.gz tar xvzf xtrabackup-2.2.6.tgz >/dev/null 2>&1 && rm -f xtrabackup-2.2.6.tgz mv percona-xtrabackup-2.2.6-Linux-x86_64 xtrabackup-2.2.6 rm -rf xtrabackup && ln -s xtrabackup-2.2.6 xtrabackup for FNAME in `ls -1t /usr/local/xtrabackup/bin` do rm -f /usr/bin/${FNAME} && ln -s /usr/local/xtrabackup/bin/${FNAME} /usr/bin/${FNAME} done fi ## 只允许一个副本运行，以避免全量备份与增量备份出现交叉，发生数据错乱的可能性 ##[[ -n `ps uax | grep innobackupex | grep -v grep` ]] && exit 1 ## 目录名默认精确到分钟，为避免意外情况，导致备份任务失败，可以精确到秒 CURRENT_BAK_PATH="${BACKUP_BASE_DIR}/"`date +%F_%H-%M` [[ -d ${CURRENT_BAK_PATH} ]] && CURRENT_BAK_PATH="${BACKUP_BASE_DIR}/"`date +%F_%H-%M-%S` #=================================================================================================== ## 全量备份 if [[ "$1" == "full" ]]; then ${XTRABACKUP_PATH} --user=root --defaults-file=${MYSQL_CNF_PATH} --parallel=${THREAD_CNT} --no-timestamp ${CURRENT_BAK_PATH} echo "NULL|${CURRENT_BAK_PATH}|full" >> ${INC_BASE_LIST} ## 增量备份 elif [[ "$1" == "inc" ]]; then ## 基准目录列表文件不存在或者为空的情况，需要做一次全量备份 if [[ ! -f ${INC_BASE_LIST} || `sed '/^$/d' ${INC_BASE_LIST} | wc -l` -eq 0 ]]; then ${XTRABACKUP_PATH} --user=root --defaults-file=${MYSQL_CNF_PATH} --parallel=${THREAD_CNT} --no-timestamp ${CURRENT_BAK_PATH} echo "NULL|${CURRENT_BAK_PATH}|full" >> ${INC_BASE_LIST} ## 不存在任何目录的情况，需要做一次全量备份，以避免增量备份失败 elif [[ `find ${BACKUP_BASE_DIR} -maxdepth 1 -type d | wc -l` -eq 1 ]]; then ${XTRABACKUP_PATH} --user=root --defaults-file=${MYSQL_CNF_PATH} --parallel=${THREAD_CNT} --no-timestamp ${CURRENT_BAK_PATH} echo "NULL|${CURRENT_BAK_PATH}|full" >> ${INC_BASE_LIST} ## 在上一次备份的基础上，进行增量备份 else PREV_BACKUP_DIR=`sed '/^$/d' ${INC_BASE_LIST} | tail -1 | awk -F '|' '{print $2}'` ## 上次的备份目录不存在或者目录为空的情况，以避免人为删除的可能性【针对部分恶意删除的情况，目前还没有较好的检查方法】 if [[ ! -d ${PREV_BACKUP_DIR} || -z `ls ${PREV_BACKUP_DIR}` ]]; then ${XTRABACKUP_PATH} --user=root --defaults-file=${MYSQL_CNF_PATH} --parallel=${THREAD_CNT} --no-timestamp ${CURRENT_BAK_PATH} echo "NULL|${CURRENT_BAK_PATH}|full" >> ${INC_BASE_LIST} else ${XTRABACKUP_PATH} --user=root --defaults-file=${MYSQL_CNF_PATH} --parallel=${THREAD_CNT} --no-timestamp --incremental ${CURRENT_BAK_PATH} --incremental-basedir=${PREV_BACKUP_DIR} echo "${PREV_BACKUP_DIR}|${CURRENT_BAK_PATH}|inc" >> ${INC_BASE_LIST} fi fi elif [[ "$1" == "help" ]]; then print_help_info else print_help_info fi ## 删除2周前的数据备份 rm -rf ${BACKUP_BASE_DIR}/`date -d '14 days ago' +'%F'`_* sed -i "/`date -d '14 days ago' +'%F'`/d" ${INC_BASE_LIST} #=================================================================================================== ##The End #################################################################################################### ## 需要添加的crontab信息： ## (1)、全量备份 ## 20 04 * * * /data/scripts/mysql_backup.sh full >/dev/null 2>&1 ## ## (2)、增量备份 ## 00 * * * * /data/scripts/mysql_backup.sh inc >/dev/null 2>&1 ## #################################################################################################### #################################################################################################### ## DB数据恢复步骤： ## (1)、应用基准 ## innobackupex --user=root --defaults-file=/etc/my.cnf --use-memory=8G --apply-log --redo-only /data/mysql_backup/full ## ## (2)、应用第一个增量备份 ## innobackupex --user=root --defaults-file=/etc/my.cnf --use-memory=8G --apply-log --redo-only /data/mysql_backup/full --incremental-dir=/data/mysql_backup/inc_one ## ## (3)、应用第二个增量备份 ## innobackupex --user=root --defaults-file=/etc/my.cnf --use-memory=8G --apply-log /data/mysql_backup/full --incremental-dir=/data/mysql_backup/inc_two ## ## (4)、再次应用基准 ## innobackupex --user=root --defaults-file=/etc/my.cnf --use-memory=8G --apply-log /data/mysql_backup/full ## ## (5)、恢复 ## innobackupex --user=root --defaults-file=/etc/my.cnf --copy-back /data/mysql_backup/full ####################################################################################################

三、效果展示