MySQL(InnoDB剖析):51---备份与恢复之（快照备份(lvcreate、lvdisplay)）

一、快照备份概述

• MySQL数据库本身并不支持快照功能，因此快照备份是指通过文件系统支持的快照功能对数据库进行备份。备份的前提是将所有数据库文件放在同一文件分区中，然后对该分区进行快照操作
• 支持快照功能的文件系统和设备包括：
  • FreeBSD的UFS文件系统
  • Solaris的ZFS文件系统
  • GNU/Linux的逻辑管理器（Logical Volume Manager，LVM）等
• 这里以LVM为例进行介绍，UFS和ZFS的快照实现大致和LVM相似

二、LVM概述

• LVM是LINUX系统下对磁盘分区进行管理的一种机制。LVM在硬盘和分区之上建立一个逻辑层，来提高磁盘分区管理的灵活性
• 管理员可以通过IⅥM系统轻松管理磁盘分区，例如：
  • 将若干个磁盘分区连接为一个整块的卷组(Volume Group)，形成一个存储池
  • 管理员可以在卷组上随意创建逻辑卷(Logical Volumes)，并进一步在逻辑卷上创建文件系统
  • 管理员通过LVM可以方便地调整卷组的大小，并且可以对磁盘存储按照组的方式进行命名、管理和分配
• 简单地说，用户可以通过LVM由物理块设备(如硬盘等)创建物理卷，由一个或多个物理卷创建卷组，最后从卷组中创建任意个逻辑卷(不超过卷组大小)，如下图所示：

• 下图显示了由多块磁盘组成的逻辑卷LV0：

• 通过vgdisplay命令查看系统中有哪些卷组，如：

• vgdisplay命令的输出结果显示当前系统有一个rep的卷组，大小为260.77GB,该卷组访问权限是read/write等。命令lvdisplay可以用来查看当前系统中有哪些逻辑卷：
  • 可以看到，一共有3个逻辑卷，都属于卷组rep，每个逻辑卷的大小都是100GB。dev/rep/repdata这个逻辑卷有两个只读快照，并且当前都是激活状态的

三、LVM快照原理

• LVM使用了写时复制(Copy-on- write)技术来创建快照
• 当创建一个快照时，仅复制原始卷中数据的元数据( meta data)，并不会有数据的物理操作，因此快照的创建过程是非常快的。当快照创建完成,原始卷上有写操作时,快照会跟踪原始卷块的改变，将要改变的数据在改变之前复制到快照预留的空间里，因此这个原理的实现叫做写时复制。而对于快照的读取操作，如果读取的数据块是创建快照后没有修改过的，那么会将读操作直接重定向到原始卷上，如果要读取的是已经修改过的块，则将读取保存在快照中该块在原始卷上改变之前的数据。因此，采用写时复制机制保证了读取快照时得到的数据与快照创建时一致
• 下图显示了LVM的快照读取，可见B区块被修改了，因此历史数据放人了快照区域。读取快照数据时，A、C、D块还是从原有卷中读取，而B块就需要从快照读取了

• 命令Ivcreate可以用来创建一个快照，--permission r表示创建的快照是只读的：

• 在快照制作完成后可以用 Display命令查看，输出中的COW-table size字段表示该快照最大的空间大小，Allocated to snapshot字段表示该快照目前空间的使用状况：

• 可以看到，当前快照只使用0.04%的空间。快照在最初创建时总是很小，当数据来源卷的数据不断被修改时，这些数据库才会放入快照空间，这时快照的大小才会慢慢增大。
• 用LVM快照备份 InnoDB存储引擎表相当简单，只要把与 InnoDB存储引擎相关的文件如共享表空间、独立表空间、重做日志文件等放在同一个逻辑卷中，然后对这个逻辑卷做快照备份即可
• 在对 InnoDB存储引擎文件做快照时，数据库无须关闭,即可以进行在线备份。虽然此时数据库中可能还有任务需要往磁盘上写数据，但这不会妨碍备份的正确性。因为InnoDB存储引擎是事务安全的引擎，在下次恢复时，数据库会自动检查表空间中页的状态，并决定是否应用重做日志，恢复就好像数据库被意外重启了