MySQL入门篇（七）之Xtrabackup备份

一、Xtrabackup介绍

　　MySQL冷备、mysqldump、MySQL热拷贝都无法实现对数据库进行增量备份。在实际生产环境中增量备份是非常实用的，如果数据大于50G或100G，存储空间足够的情况下，可以每天进行完整备份，如果每天产生的数据量较大，需要定制数据备份策略。例如每周实用完整备份，周一到周六实用增量备份。而Percona-Xtrabackup就是为了实现增量备份而出现的一款主流备份工具，xtrabakackup有2个工具，分别是xtrabakup、innobakupe。

　　Percona-xtrabackup是 Percona公司开发的一个用于MySQL数据库物理热备的备份工具，支持MySQL、Percona server和MariaDB，开源免费，是目前较为受欢迎的主流备份工具。xtrabackup只能备份innoDB和xtraDB两种数据引擎的表，而不能备份MyISAM数据表。

二、Xtrabackup优点

（1）备份速度快，物理备份可靠

（2）备份过程不会打断正在执行的事务（无需锁表）

（3）能够基于压缩等功能节约磁盘空间和流量

（4）自动备份校验

（5）还原速度快

（6）可以流传将备份传输到另外一台机器上

（7）在不增加服务器负载的情况备份数据

三、Xtrabackup备份原理

Xtrabackup备份流程图：

（1）innobackupex启动后，会先fork一个进程，用于启动xtrabackup，然后等待xtrabackup备份ibd数据文件；

（2）xtrabackup在备份innoDB数据是，有2种线程：redo拷贝线程和ibd数据拷贝线程。xtrabackup进程开始执行后，会启动一个redo拷贝的线程，用于从最新的checkpoint点开始顺序拷贝redo.log；再启动ibd数据拷贝线程，进行拷贝ibd数据。这里是先启动redo拷贝线程的。在此阶段，innobackupex进行处于等待状态（等待文件被创建）

（4）xtrabackup拷贝完成ibd数据文件后，会通知innobackupex（通过创建文件），同时xtrabackup进入等待状态（redo线程依旧在拷贝redo.log）

（5）innobackupex收到xtrabackup通知后哦，执行FLUSH TABLES WITH READ LOCK（FTWRL），取得一致性位点，然后开始备份非InnoDB文件（如frm、MYD、MYI、CSV、opt、par等格式的文件），在拷贝非InnoDB文件的过程当中，数据库处于全局只读状态。

（6）当innobackup拷贝完所有的非InnoDB文件后，会通知xtrabackup，通知完成后，进入等待状态；

（7）xtrabackup收到innobackupex备份完成的通知后，会停止redo拷贝线程，然后通知innobackupex，redo.log文件拷贝完成；

（8）innobackupex收到redo.log备份完成后，就进行解锁操作，执行：UNLOCK TABLES；

（9）最后innbackupex和xtrabackup进程各自释放资源，写备份元数据信息等，innobackupex等xtrabackup子进程结束后退出。

四、xtrabackup的安装部署以及备份实现

1、xtrabackup的安装

下载地址：https://www.percona.com/downloads/XtraBackup/LATEST/

可以选择rpm包方式安装，也可以下载源码包编译安装，这里直接采用rpm包的方式进行安装

[root@master tools]# wget https://www.percona.com/downloads/XtraBackup/Percona-XtraBackup-2.4.9/binary/redhat/7/x86_64/percona-xtrabackup-24-2.4.9-1.el7.x86_64.rpm
[root@master tools]# yum install -y percona-xtrabackup-24-2.4.9-1.el7.x86_64.rpm

2、备份实现

（1）完全备份

# innobackupex --user=DBUSER --password=DBUSERPASS /path/to/BACKUP-DIR/

如果要使用一个最小权限的用户进行备份，则可基于如下命令创建此类用户：

mysql> CREATE USER 'bkpuser'@'localhost' IDENTIFIED BY '123456';
mysql> REVOKE ALL PRIVILEGES,GRANT OPTION FROM 'bkpuser';
mysql> GRANT RELOAD,LOCK TABLES,RELICATION CLIENT ON *.* TO 'bkpuser'@'localhost';
mysql> FLUSH PRIVILEGES;

使用innobackupex备份时，其会调用xtrabackup备份所有的InnoDB表，复制所有关于表结构定义的相关文件(.frm)、以及MyISAM、MERGE、CSV和ARCHIVE表的相关文件，同时还会备份触发器和数据库配置信息相关的文件，这些文件会被保存到一个以时间命名的目录当中。

在备份的同时，innobackupex还会在备份目录中创建如下文件：

(1)xtrabackup_checkpoints -- 备份类型(如完全或增量)、备份状态(如是否已经为prepared状态)和LSN(日志序列号)范围信息：

每个InnoDB页(通常为16k大小)
都会包含一个日志序列号，即LSN，LSN是整个数据库系统的系统版本号，每个页面相关的LSN能够表明此页面最近是如何发生改变的。

(2)xtrabackup_binlog_info  --  mysql服务器当前正在使用的二进制日志文件及备份这一刻位置二进制日志时间的位置。

(3)xtrabackup_binlog_pos_innodb  --  二进制日志文件及用于InnoDB或XtraDB表的二进制日志文件的当前position。

(4)xtrabackup_binary  --  备份中用到的xtrabackup的可执行文件；

(5)backup-my.cnf  --  备份命令用到的配置选项信息：

在使用innobackupex进行备份时，还可以使用--no-timestamp选项来阻止命令自动创建一个以时间命名的目录：如此一来，innobackupex命令将会创建一个BACKUP-DIR目录来存储备份数据。

（2）准备(prepare)一个完全备份

一般情况下，在备份完成后，数据尚且不能用于恢复操作，因为备份的数据中可能会包含尚未提交的事务或者已经提交但尚未同步至数据文件中的事务。因此，此时数据文件仍处于不一致状态。"准备"的主要作用正是通过回滚未提交的事务及同步已经提交的事务至数据文件也使用得数据文件处于一致性状态。

innobackupex命令的--apply-log选项可用于实现上述功能，如下面的命令：

# innobackupex --apply-log /path/to/BACKUP-DIR
如果执行正确，其最后输出的几行信息通常如下：

120407 09:01:04 innobackupex: completed OK!

MySQL入门篇（七）之Xtrabackup备份

一、Xtrabackup介绍

二、Xtrabackup优点

三、Xtrabackup备份原理

四、xtrabackup的安装部署以及备份实现

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