第九章 MySQL的备份和恢复

一.备份的原因

运维工作的核心简单概括就两件事:
1）第一个是保护公司的数据.
2）第二个是让网站能7*24小时提供服务(用户体验)。

1）备份就是为了恢复。
2）尽量减少数据的丢失（公司的损失）

二.备份的类型

冷备份:

这些备份在用户不能访问数据时进行，因此无法读取或修改数据。这些脱机备份会阻止执行任何使用数据的活动。这些类型的备份不会干扰正常运行的系统的性能。但是，对于某些应用程序，会无法接受必须在一段较长的时间里锁定或完全阻止用户访问数据。

温备份:

这些备份在读取数据时进行，但在多数情况下，在进行备份时不能修改数据本身。这种中途备份类型的优点是不必完全锁定最终用户。但是，其不足之处在于无法在进行备份时修改数据集，这可能使这种类型的备份不适用于某些应用程序。在备份过程中无法修改数据可能产生性能问题。

热备份:

这些动态备份在读取或修改数据的过程中进行，很少中断或者不中断传输或处理数据的功能。使用热备份时，系统仍可供读取和修改数据的操作访问。

三.备份的方式

1.逻辑备份:

基于SQL语句的备份

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1）binlog

2）into outfile

mysql> select * from world.city into outfile '/tmp/world_city.data';

3）mysqldump

4）replication

5）mysqlbinlog

2.物理备份:

基于数据文件的备份

1）Xtrabackup（percona公司）

2）cp data

四.备份策略

1）全量备份 full

2）增量备份 increamental

3）差异备份

五.备份工具

1）mysqldump（逻辑）
mysql原生自带很好用的逻辑备份工具

2）mysqlbinlog（逻辑）
实现binlog备份的原生态命令

3）xtrabackup（物理）
precona公司开发的性能很高的物理备份工具

备份工具使用

mysqldump的备份

mysqldump常用参数

1）连接服务端参数(基本参数)：-u -p -h -P -S

-u：指定用户
-p：指定密码
-h：指定主机域
-P：指定端口
-S：指定socket文件

2）-A（--all-databases）：全库备份

[root@db01 ~]# mysqldump -uroot -p1 -A > /backup/full.sql

3）不加参数：单库、单表多表备份

# 备份world库中所有表（只能备份表，不能备份多个库）
[root@db01 ~]# mysqldump -uroot -p1  world > /tmp/world.sql
# 备份world库中city表（单表备份）
[root@db01 ~]# mysqldump -uroot -p1 world city > /tmp/city.sql

# 恢复
# 库外恢复，需要制定库
[root@db01 ~]# mysql -uroot -p1 world < /tmp/world.sql
# 库内恢复
mysql> use world
mysql> source /tmp/city.sql

4）-B：指定库备份（可以备份多个库）

[root@db01 ~]# mysqldump -uroot -p1 -B db1 > /backup/db1.sql
[root@db01 ~]# mysqldump -uroot -p1 -B db1 db2 > /backup/db1_db2.sql

5）-F（--flush-logs）：在备份时自动刷新binlog，有多少个库，刷新多少个binlog（不常用）

[root@db01 backup]# mysqldump -uroot -p1 -A  -F > /backup/full_2.sql

6）--master-data=2：（打点备份，温备）

备份时加入change master语句0没有1不注释2注释

​ 2：打点备份并且注释change master to
​ 1：打点备份不注释change master to
​ 0：相当于不开启，等于没写

[root@db01 backup]# mysqldump -uroot -p1 --master-data=2 >/backup/full.sql

7）-d：仅备份表结构
8）-t：仅备份数据

备份额外扩展项

1）-R, --routines：备份存储过程和函数数据

[root@db01 ~]# mysqldump -uroot -p1 -A -R --master-data=2 --single-transaction > /tmp/f.sql

2）--triggers：备份触发器数据

[root@db01 ~]# mysqldump -uroot -p1 -A -R --triggers > /backup/full_2.sql
[root@db01 ~]# mysqldump -uroot -p1 -A -R --triggers --master-data=2 --single-transaction > /tmp/f.sql

mysqldump特殊参数

1）-x：锁表备份（myisam温备份）

2）--single-transaction：快照备份（热备）结合--master-data=2使用

#备份数据库
[root@db01 ~]# mysqldump -uroot -p1 -A -R --triggers --master-data=2 –single-transaction>/tmp/f.sql
[root@db01 ~]# vim /tmp/f.sql
CHANGE MASTER TO MASTER_LOG_FILE='mysql-bin.000030', MASTER_LOG_POS=20550;

#误删除mysqldump库
mysql> drop database mysqldump;

#恢复全备数据
[root@db01 ~]# mysql -uroot -p1 < /tmp/f.sql
#查找截取binlog
[root@db01 ~]# mysql -uroot -p1 -e "show binlog events in 'mysql-bin.000030'"|grep -i 'drop database'
mysql-bin.000030    25058   Query   1   25165   drop database mysqldump

#导出binlog数据
[root@db01 ~]# mysqlbinlog --start-position=20550 --stop-position=25058 /application/mysql/data/mysql-bin.000030 > /tmp/new.sql
#导入binlog数据
[root@db01 ~]# mysql -uroot -p1 < /tmp/new.sql

3）gzip：压缩备份

[root@db01 ~]# mysqldump -uroot -p1 -A -R --triggers --master-data=2 –single-transaction|gzip>/backup/full.sql.gz

#终极备份语句
[root@db01 ~]# mysqldump -uroot -p1 -A -R --triggers --master-data=2 --single-transaction|gzip > /tmp/full_$(date +%F).sql.gz

#恢复压缩数据
[root@db01 tmp]# zcat /tmp/full_2019-11-13.sql.gz | mysql -uroot -p1

mysqldump的恢复

#先不记录二进制日志
mysql> set sql_log_bin=0;
#库内恢复操作
mysql> source /backup/full.sql
#库外恢复操作
[root@db01 ~]# mysql -uroot -p123 < /backup/full.sql

注意：

1）mysqldump在备份和恢复时都需要MySQL实例启动为前提
2）一般数据量级100G以内，大约15-30分钟可以恢复（PB、EB就需要考虑别的方式）
3）mysqldump是以覆盖的形式恢复数据的

企业故障恢复案例

背景：
正在运行的网站系统，MySQL数据库，数据量25G，日业务增量10-15M。

备份策略：
每天23：00，计划任务调用mysqldump执行全备脚本

故障时间点：
上午10点开发人员误删除一个核心业务表，如何恢复？

思路：

1）停业务避免数据的二次伤害

stop php tomcat ...
[root@db01 tmp]# /etc/init.d/mysqld stop

2）找一个临时的库，恢复前一天的全备

• 多实例（物理服务器）
• 再买一台云主机

3）截取前一天23：00到第二天10点误删除之间的binlog，恢复到临时库
4）测试可用性和完整性
5）开启业务前的两种方式

​ a.直接使用临时库顶替原生产库，前端应用割接到新库
​ b.将误删除的表单独导出，然后导入到原生产环境

以上两种方式都可以，选择速度最快的一种方式

改代码：

​ 1）.开发提交gitlab，从gitlab拉取，上线

​ 2）.开发写好了配置文件

6）开启业务

/etc/init.d/mysqld start

故障模拟演练：

准备数据：

#刷新binlog使内容更清晰
mysql> flush logs;
#查看当前使用的binlog
mysql> show master status;
#创建backup库
mysql> create database backup;
#进入backup库
mysql> use backup
#创建full表
mysql> create table full select * from world.city;
#创建full_1表
mysql> create table full_1 select * from world.city;
#查看表
mysql> show tables;

全备：

[root@db01 ~]# mysqldump -uroot -p1 -A -R --triggers --master-data=2 --single-transaction|gzip > /tmp/full_$(date +%F).sql.gz

模拟数据变化：

#进入backup库
mysql> use backup
#创建new表
mysql> create table new select * from mysql.user;
#创建new_1表
mysql> create table new_1 select * from world.country;
#查看表
mysql> show tables;
#查看full表中数据
mysql> select count(*) from full;
#把full表中所有的countrycode都改成CHN
mysql> update full set countrycode='CHN' where 1=1;
#提交
mysql> commit;
#删除id大于200的数据
mysql> delete from full where id>200;
#提交
mysql> commit;

模拟故障：

#删除new表
mysql> drop table new;
#查看表
mysql> show tables;

恢复过程：

1）准备临时数据库

[root@db02 ~]# mysqld_safe --defaults-file=/data/3307/my.cnf &

#停止连接数据库的服务（php，tomcat，python）*****
[root@db02 ~]# /etc/init.d/mysqld stop
#准备新的环境（初始化一个新的数据库实例，二进制安装MySQL）
[root@db02 ~]# cd /application/mysql/
[root@db02 mysql]# rm -rf data/
[root@db02 mysql]# cd scripts/
[root@db02 scripts]# ./mysql_install_db --user=mysql --basedir=/application/mysql --datadir=/application/mysql/data
[root@db01 scripts]# vim /etc/my.cnf
[mysqld]
log-bin=mysql-bin
binlog_format=row
server_id=1
[root@db02 ~]# /etc/init.d/mysqld start
[root@db02 ~]# mysql
mysql> show databases;
+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| information_schema |
| mysql              |
| performance_schema |
| test               |
+--------------------+

2）拷贝数据到新库上

[root@db02 ~]# scp /tmp/full_2019-11-13.sql.gz [email protected]:/tmp

3）解压全备数据文件

#进入tmp目录
[root@db02 ~]# cd /tmp/
#解压全备数据文件
[root@db02 tmp]# gzip -d full_2019-11-13.sql.gz
截取二进制
#查看全备的位置点（起始位置点）
[root@db02 tmp]# head -50 full_2019-11-13.sql |grep -i 'change master to'
-- CHANGE MASTER TO MASTER_LOG_FILE='mysql-bin.000006', MASTER_LOG_POS=268100;
[root@db02 mysql]# zcat /tmp/full_2019-11-13.sql.gz |head -25
-- CHANGE MASTER TO MASTER_LOG_FILE='mysql-bin.000006', MASTER_LOG_POS=268100;

#找到drop语句执行的位置点（结束位置点）
mysql> show binlog events in 'mysql-bin.000006';
[root@db01 ~]# mysql -uroot -p1 -e "show binlog events in 'mysql-bin.000006'"|grep -i 'drop table'
mysql-bin.000006    670424  Query   1   670544  use `backup`; DROP TABLE `new` /* generated by server */
[root@db01 ~]# mysqlbinlog --base64-output=decode-rows -vvv /application/mysql/data/mysql-bin.000006|less
#搜索DROP
# at 670424
#191113 19:02:15 server id 1  end_log_pos 670544 CRC32 0x4e10d659 
      Query   thread_id=9     exec_time=0     error_code=0
SET TIMESTAMP=1573642935/*!*/;
DROP TABLE `new` /* generated by server */

#截取二进制
[root@db01 tmp]# mysqlbinlog -uroot -p1 --start-position=268100 --stop-position=670424 /application/mysql/data/mysql-bin.000006 > /tmp/new.sql
#发送增量数据到新库
[root@db01 tmp]# scp /tmp/new.sql [email protected]:/tmp
在新库内恢复数据
#不记录二进制日志
mysql> set sql_log_bin=0;
#恢复全备数据
mysql> source /tmp/full_2019-11-13.sql
#进入backup库
mysql> use backup
# 查看表
mysql> show tables;
#恢复增量数据
mysql> source /tmp/new.sql
#查看表
mysql> show tables;

4）将故障表导出并恢复到生产

#恢复生产业务
- 1.修改代码
- 2.导出核心业务表，恢复到生产库

#导出new表
[root@db02 ~]# mysqldump -uroot -p1 -S /data/3307/mysql.sock backup new > /tmp/backup.sql
[root@db02 ~]# mysqldump -uroot -p1 backup new > /tmp/backup.sql
#发送到生产库
[root@db02 ~]# scp /tmp/backup.sql [email protected]:/tmp/

[root@db01 data]# /etc/init.d/mysqld start
[root@db01 data]# mysql -uroot -p1 < /tmp/backup.sql
#进入backup库
mysql> use backup
#在生产库恢复数据
mysql> source /tmp/backup.sql
#查看表
mysql> show tables;
#启动服务
tomcat  php ...

物理备份（Xtrabackup）

Xtrabackup安装

#下载epel源
wget -O /etc/yum.repos.d/epel.repo  https://mirrors.aliyun.com/repo/epel-6.repo
#安装依赖
yum -y install perl perl-devel libaio libaio-devel perl-Time-HiRes perl-DBD-MySQL
#下载Xtrabackup
wget httpss://www.percona.com/downloads/XtraBackup/Percona-XtraBackup-2.4.4/binary/redhat/6/x86_64/percona-xtrabackup-24-2.4.4-1.el6.x86_64.rpm

[root@db01 ~]# yum localinstall percona-xtrabackup-24-2.4.4-1.el6.x86_64.rpm -y

备份方式（物理备份）

1）对于非innodb表（比如myisam）是直接锁表cp数据文件，属于一种温备。
2）对于innodb的表（支持事务），不锁表，cp数据页最终以数据文件方式保存下来，并且把redo和undo一并备走，属于热备方式。
3）备份时读取配置文件/etc/my.cnf

全量备份

#全备
[root@db01 ~]# mkdir /backup
[root@db01 data]# innobackupex --user=root --password=1 /backup
#避免时间戳，自定义路径名
[root@db01 ~]# innobackupex --user=root --password=1 --no-timestamp /backup/full
#查看备份路径中的内容
[root@db01 backup]# ll /backup/full
#记录binlog文件名和binlog的位置点
-rw-r-----  1 root root       21 Aug 16 06:23 xtrabackup_binlog_info 
#备份时刻，立即将已经commit过的内存中的数据页刷新到磁盘
#备份时刻有可能会有其他数据写入，已备走的数据文件就不会再发生变化了
#在备份过程中，备份软件会一直监控着redo和undo，一旦有变化会将日志一并备走
-rw-r-----  1 root root      117 Aug 16 06:23 xtrabackup_checkpoints
    #备份类型（全备）
    backup_type = full-backuped
    #从哪个日志版本号开始
    from_lsn = 0
    #备份到哪个日志版本号
    to_lsn = 1025046494
    #最新的日志版本号
    last_lsn = 1025046494
    compact = 0
    recover_binlog_info = 0
#备份汇总信息
-rw-r-----  1 root root      485 Aug 16 06:23 xtrabackup_info
#备份的redo文件
-rw-r-----  1 root root     2560 Aug 16 06:23 xtrabackup_logfile

全备的恢复

准备备份

将redo进行重做，已提交的写到数据文件，未提交的使用undo回滚，模拟CSR的过程

[root@db01 full]# innobackupex --user=root --password=1 --apply-log /backup/full

恢复备份

前提1：被恢复的目录是空的
前提2：被恢复的数据库的实例是关闭的

#停库
[root@db01 full]# /etc/init.d/mysqld stop
#进入mysql目录
[root@db01 full]# cd /application/mysql
#删除data目录（在生产中可以备份一下）
[root@db01 mysql]# mv /application/mysql/data/ /tmp/
[root@db01 mysql]# rm -fr data/
#先做redo和undo 模拟CSR
[root@db01 mysql]# innobackupex --user=root --password=1 --apply-log /backup/full
#拷贝数据,在my.cnf里面必须有datadir
[root@db01 mysql]# innobackupex --copy-back /backup/full
#授权
[root@db01 mysql]# chown -R mysql.mysql /application/mysql/data/
#启动MySQL
[root@db01 mysql]# /etc/init.d/mysqld start

增量备份及恢复

备份方式

1）基于上一次备份进行增量
2）增量备份无法单独恢复，必须基于全备进行恢复
3）所有增量必须要按顺序合并到全备当中

#不使用之前的全备，执行一次全备
[root@mysql-db01 ~]#  innobackupex --user=root --password=1 --no-timestamp /backup/full

模拟数据变化

mysql> create database inc1;
mysql> use inc1
mysql> create table inc1_tab(id int);
mysql> insert into inc1_tab values(1),(2),(3);
mysql> commit;
mysql> select * from inc1_tab;

第一次增量备份

[root@db01 ~]# innobackupex --user=root --password=1 --no-timestamp --incremental --incremental-basedir=/backup/full/ /backup/inc1
参数说明:
--no-timestamp：避免时间戳
--incremental：开启增量备份功能
--incremental-basedir：上一次备份的路径

再次模拟数据变化

mysql> create database inc2;
mysql> use inc2
mysql> create table inc2_tab(id int);
mysql> insert into inc2_tab values(1),(2),(3);
mysql> commit;

第二次增量备份

[root@db01 ~]# innobackupex --user=root --password=1 --no-timestamp --incremental --incremental-basedir=/backup/inc1/ /backup/inc2

增量恢复

#破坏数据
[root@db01 ~]# rm -fr /application/mysql/data/*

准备备份

1）full+inc1+inc2

2）需要将inc1和inc2按顺序合并到full中

3）分步骤进行--apply-log

第一步：在全备中 --apply-log时，只应用redo，不应用undo

[root@db01 ~]# innobackupex --apply-log --redo-only /backup/full/
backup_type = log-applied
from_lsn = 0
to_lsn = 1025119769

第二步：合并inc1合并到full中，并且--apply-log，只应用redo，不应用undo

[root@db01 ~]# innobackupex --apply-log --redo-only --incremental-dir=/backup/inc1/ /backup/full/
from_lsn = 0
to_lsn = 1025140919

第三步：合并inc2合并到full中，redo和undo都应用

[root@db01 ~]# innobackupex --apply-log --incremental-dir=/backup/inc2/ /backup/full/
backup_type = full-prepared
from_lsn = 0
to_lsn = 1025168949

第四步：整体full执行apply-log，redo和undo都应用

[root@db01 mysql]# innobackupex --apply-log /backup/full/
#copy-back
[root@db01 ~]# innobackupex --copy-back /backup/full/
[root@db01 ~]# chown -R mysql.mysql /application/mysql/data/
[root@db01 ~]# /etc/init.d/mysqld start

差异备份

1.备份的时候，方便

2.恢复的时候，也方便

缺点：

重复数据多，占用磁盘空间大

[root@db01 backup]# innobackupex --user=root --password=1 --no-timestamp /backup/full_1
backup_type = full-backuped
from_lsn = 0
to_lsn = 1025176220
#1.第一次差异备份
[root@db01 backup]# innobackupex --user=root --password=1 --no-timestamp --incremental --incremental-basedir=/backup/full_1 /backup/chayi1
[root@db01 backup]# cat chayi1/xtrabackup_checkpoints
backup_type = incremental
from_lsn = 1025176220
to_lsn = 1025202474
#2.第二次差异备份
[root@db01 backup]# innobackupex --user=root --password=1 --no-timestamp --incremental --incremental-basedir=/backup/full_1 /backup/chayi2
backup_type = incremental
from_lsn = 1025176220
to_lsn = 1025208985
#3.第三次差异备份
[root@db01 backup]# innobackupex --user=root --password=1 --no-timestamp --incremental --incremental-basedir=/backup/full_1 /backup/chayi3
#4.第四次差异备份
[root@db01 backup]# innobackupex --user=root --password=1 --no-timestamp --incremental --incremental-basedir=/backup/full_1 /backup/chayi4
backup_type = incremental
from_lsn = 1025176220
to_lsn = 1025234244

恢复数据

#1.停数据库
[root@db01 backup]# /etc/init.d/mysqld stop
#2.删除data目录或者备份
[root@db01 backup]# rm -fr /application/mysql/data/*
#3.模拟CSR合并数据
full_1 + chayi1 + chayi2 + chayi3 + chayi4
1)full_1只做redo 不做undo
[root@db01 backup]# innobackupex --apply-log --redo-only /backup/full_1/
2)将chayi4合并到full_1 redo undo 都做
[root@db01 backup]# innobackupex --apply-log --incremental-dir=/backup/chayi4
/backup/full_1/
3)将full_1 redo undo 都做
[root@db01 backup]# innobackupex --apply-log /backup/full_1/
#4.copy back
[root@db01 backup]# innobackupex --copy-back /backup/full_1/
[root@db01 backup]# chown -R mysql.mysql /application/mysql/data/