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简介Xtrabackup

Xtrabackup备份原理
Xtrabackup增量备份介绍
XtraBackup的工具

安装Percona XtraBackup 2.4
全量备份
全量恢复

prepare 阶段
恢复阶段

增量备份
增量恢复

Preparing阶段
恢复阶段

简介Xtrabackup

Xtrabackup是由percona开源的免费数据库热备份软件，官方文档：https://www.percona.com/doc/percona-xtrabackup/2.4/index.html
它能对InnoDB数据库和XtraDB存储引擎的数据库非阻塞地备份（对于MyISAM的备份同样需要加表锁）；
Xtrabackup优点

备份速度快，物理备份可靠
备份过程不会打断正在执行的事务（无需锁表）
能够基于压缩等功能节约磁盘空间和流量
自动备份校验
还原速度快
在xtrabackup的上一次整库备份基础上做增量备份（innodb only）
以流的形式产生备份，可以直接保存到远程机器上（本机硬盘空间不足时很有用）

Xtrabackup备份原理

备份开始时首先会开启一个后台检测进程，实时检测mysql redo的变化，一旦发现有新的日志写入，立刻将日志记入后台日志文件xtrabackup_log中，之后复制innodb的数据文件，复制结束后，将执行flush tables with readlock,然后复制.frm MYI MYD等文件，最后执行unlock tables,最终停止xtrabackup_log。
步骤：

开启redo日志拷贝线程，从最新的检查点开始顺序拷贝redo日志；
开启ibd文件拷贝线程，拷贝innodb表的数据
ibd文件拷贝结束，通知调用FTWRL(flush tables with read lock)，获取一致性位点
备份非innodb表(系统表)和frm文件由于此时没有新事务提交，等待redo日志拷贝完成
最新的redo日志拷贝完成后，相当于此时的innodb表和非innodb表数据都是最新的
获取binlog位点，输出到STDERR，此时数据库的状态是一致的。
释放锁，备份结束。

Xtrabackup增量备份介绍

对于增量备份只对InnoDB,MyISAM和其它引擎仍然是完整备份的方式,增量备份主要是处理InnoDB中有变更的页(页的LSN).LSN信息在xtrabackup_checkpoints中。 xtrabackup增量备份的原理是：
1)、首先完成一个完全备份，并记录下此时检查点LSN；
2)、然后增量备份时，比较表空间中每个页的LSN是否大于上次备份的LSN，若是则备份该页并记录当前检查点的LSN。
增量备份优点：
1)、数据库太大没有足够的空间全量备份，增量备份能有效节省空间，并且效率高；
2)、支持热备份，备份过程不锁表（针对InnoDB而言），不阻塞数据库的读写；
3)、每日备份只产生少量数据，也可采用远程备份，节省本地空间；
4)、备份恢复基于文件操作，降低直接对数据库操作风险；
5)、备份效率更高，恢复效率更高。

XtraBackup的工具

安装XtraBackup后，其实会有几个工具：

innobackupex：实际是xtrabackup的一个链接（```ll `which innobackupex````），以后的版本会废弃。
xtrabackup：一个由C编译而来的二进制文件，可以备份MyISAM, InnoDB,XtraDB表，并不是像有些人说的只能备份InnoDB和XtraDB数据。
xbcrypt：用来加密或解密备份的数据。
xbstream：用来解压或压缩xbstream格式的压缩文件。
建议使用perl封装的innobackupex来作数据库备份，因为比较容易使用。

安装Percona XtraBackup 2.4

对于Percona XtraBackup 2.4 版本支持的引擎，官方文档的说明：

It can back up data from InnoDB, XtraDB, and MyISAM tables on MySQL
5.1 [1], 5.5, 5.6 and 5.7 servers, as well as Percona Server with XtraDB.

注意：Percona XtraBackup 8.0 不支持MySQL 8.0之前的版本
下载源安装包

# wget https://repo.percona.com/apt/percona-release_latest.$(lsb_release -sc)_all.deb
--2019-12-30 16:37:03--  https://repo.percona.com/apt/percona-release_latest.bionic_all.deb
Resolving repo.percona.com (repo.percona.com)... 167.99.233.229
Connecting to repo.percona.com (repo.percona.com)|167.99.233.229|:443... connected.
HTTP request sent, awaiting response... 200 OK
Length: 9364 (9.1K) [application/octet-stream]
Saving to: ‘percona-release_latest.bionic_all.deb’

percona-release_latest.bionic_all.deb                100%[=====================================================================================================================>]   9.14K  --.-KB/s    in 0s      

2019-12-30 16:37:04 (27.5 MB/s) - ‘percona-release_latest.bionic_all.deb’ saved [9364/9364]

安装源安装包

# sudo dpkg -i percona-release_latest.$(lsb_release -sc)_all.deb
Selecting previously unselected package percona-release.
(Reading database ... 166326 files and directories currently installed.)
Preparing to unpack percona-release_latest.bionic_all.deb ...
Unpacking percona-release (1.0-13.generic) ...
Setting up percona-release (1.0-13.generic) ...
* Enabling the Percona Original repository
<*> All done!
==> Please run "apt-get update" to apply changes
The percona-release package now contains a percona-release script that can enable additional repositories for our newer products.

For example, to enable the Percona Server 8.0 repository use:

  percona-release setup ps80

Note: To avoid conflicts with older product versions, the percona-release setup command may disable our original repository for some products.

For more information, please visit:
  https://www.percona.com/doc/percona-repo-config/percona-release.html

查询新增的安装源

# head /etc/apt/sources.list.d/percona-original-release.list 
#
# This repo is managed by "percona-release" utility, do not edit!
#
deb http://repo.percona.com/percona/apt bionic main
deb-src http://repo.percona.com/percona/apt bionic main

更新本地缓存

# sudo apt-get update
......

安装percona-xtrabackup-24

$ sudo apt-get install percona-xtrabackup-24

全量备份

执行全量备份

root@scutech:/home/scutech# innobackupex -uroot -pdingjia /home/scutech/xtra
xtrabackup: recognized server arguments: --datadir=/var/lib/mysql --server-id=135 --log_bin=master-binlog 
xtrabackup: recognized client arguments: 
191230 17:43:31 innobackupex: Starting the backup operation
......
191230 17:43:38 Executing UNLOCK TABLES
191230 17:43:38 All tables unlocked
191230 17:43:38 [00] Copying ib_buffer_pool to /home/scutech/xtra/2019-12-30_17-43-31/ib_buffer_pool
191230 17:43:38 [00]        ...done
191230 17:43:38 Backup created in directory '/home/scutech/xtra/2019-12-30_17-43-31/'
MySQL binlog position: filename 'master-binlog.000001', position '154', GTID of the last change ''
191230 17:43:38 [00] Writing /home/scutech/xtra/2019-12-30_17-43-31/backup-my.cnf
191230 17:43:38 [00]        ...done
191230 17:43:38 [00] Writing /home/scutech/xtra/2019-12-30_17-43-31/xtrabackup_info
191230 17:43:38 [00]        ...done
xtrabackup: Transaction log of lsn (2661749) to (2661758) was copied.
191230 17:43:38 completed OK!

请注意其中记录的备份结束时的binlog的位置。
查看general log中备份期间执行的命令

/var/lib/mysql# tail -f scutech.log 
2019-12-30T09:43:36.615291Z	   20 Query	FLUSH TABLES WITH READ LOCK
......
2019-12-30T09:43:38.388002Z	   20 Query	UNLOCK TABLES
......

注意看这里有 “FLUSH TABLES WITH READ LOCK”，这个锁如果时间长对性能影响很大。
到备份的目录查看文件信息：

root@:/home/scutech/xtra# ll
total 12
drwxr-xr-x  3 root    root    4096 Dec 30 17:43 ./
drwxr-xr-x 16 scutech scutech 4096 Dec 30 17:41 ../
drwxr-x---  7 root    root    4096 Dec 30 17:43 2019-12-30_17-43-31/
root@:/home/scutech/xtra# ll 2019-12-30_17-43-31/
total 12348
drwxr-x--- 7 root root     4096 Dec 30 17:43 ./
drwxr-xr-x 3 root root     4096 Dec 30 17:43 ../
-rw-r----- 1 root root      489 Dec 30 17:43 backup-my.cnf
-rw-r----- 1 root root      293 Dec 30 17:43 ib_buffer_pool
-rw-r----- 1 root root 12582912 Dec 30 17:43 ibdata1
drwxr-x--- 2 root root     4096 Dec 30 17:43 mysql/
drwxr-x--- 2 root root     4096 Dec 30 17:43 performance_schema/
drwxr-x--- 2 root root     4096 Dec 30 17:43 scott/
drwxr-x--- 2 root root    12288 Dec 30 17:43 sys/
drwxr-x--- 2 root root     4096 Dec 30 17:43 test/
-rw-r----- 1 root root       26 Dec 30 17:43 xtrabackup_binlog_info
-rw-r----- 1 root root      135 Dec 30 17:43 xtrabackup_checkpoints
-rw-r----- 1 root root      498 Dec 30 17:43 xtrabackup_info
-rw-r----- 1 root root     2560 Dec 30 17:43 xtrabackup_logfile

全量恢复

prepare 阶段

–prepare:表示还原，即恢复
–apply-log-only:表示不回滚事务，如果后面有基于全备的增量备份，就不需要回滚，如果没有则去掉该参数

#  xtrabackup --prepare --target-dir=/home/scutech/xtra/2019-12-30_17-43-31
xtrabackup: recognized server arguments: --innodb_checksum_algorithm=crc32 --innodb_log_checksum_algorithm=strict_crc32 --innodb_data_file_path=ibdata1:12M:autoextend --innodb_log_files_in_group=2 --innodb_log_file_size=50331648 --innodb_fast_checksum=0 --innodb_page_size=16384 --innodb_log_block_size=512 --innodb_undo_directory=./ --innodb_undo_tablespaces=0 --server-id=135 --redo-log-version=1 
xtrabackup: recognized client arguments: --prepare=1 --target-dir=/home/scutech/xtra/2019-12-30_17-43-31 
xtrabackup version 2.4.18 based on MySQL server 5.7.26 Linux (x86_64) (revision id: 29b4ca5)
xtrabackup: cd to /home/scutech/xtra/2019-12-30_17-43-31/
xtrabackup: This target seems to be not prepared yet.
......

恢复阶段

停止mysql服务进程

# service mysql stop

使用xtrabackup恢复

root@scutech:~# xtrabackup --copy-back --target-dir=/home/scutech/xtra/2019-12-30_17-43-31/
xtrabackup: recognized server arguments: --datadir=/var/lib/mysql --server-id=135 --log_bin=master-binlog 
xtrabackup: recognized client arguments: --copy-back=1 --target-dir=/home/scutech/xtra/2019-12-30_17-43-31/ 
xtrabackup version 2.4.18 based on MySQL server 5.7.26 Linux (x86_64) (revision id: 29b4ca5)
Original data directory /var/lib/mysql is not empty!

提示目录不为空，考虑到这个目录里面有很多文件，直接拷贝吧：

cp -rv /home/scutech/xtra/2019-12-30_17-43-31/* /var/lib/mysql

或者

rsync -avrP /home/scutech/xtra/2019-12-30_17-43-31/* /var/lib/mysql

修改属主

chown -R  mysql. /var/lib/mysql

恢复完成，启动MySQL，一切正常。

增量备份

先做全量备份

# xtrabackup --backup --target-dir=/home/scutech/xtra
xtrabackup: recognized server arguments: --datadir=/var/lib/mysql --server-id=135 --log_bin=master-binlog 
xtrabackup: recognized client arguments: --user=root --password=* --backup=1 --target-dir=/home/scutech/xtra

查看备份的lsn

# cat /home/scutech/xtra/xtrabackup_checkpoints 
backup_type = full-backuped
from_lsn = 0
to_lsn = 2662716
last_lsn = 2662725
compact = 0
recover_binlog_info = 0
flushed_lsn = 2662725

再做增量备份

	#  xtrabackup --backup --target-dir=/home/scutech/xtra_inc1 --incremental-basedir=/home/scutech/xtra

在这个目录下（ /home/scutech/xtra_inc1）下有一些.delta结尾的文件存放增量内容，查看备份的lsn。

# cat /home/scutech/xtra_inc1/xtrabackup_checkpoints 
backup_type = incremental
from_lsn = 2662716
to_lsn = 2667408
last_lsn = 2667417
compact = 0
recover_binlog_info = 0
flushed_lsn = 2667417

增量恢复

Preparing阶段

对全量prepare，只前滚不回滚

#  xtrabackup --prepare --apply-log-only --target-dir=/home/scutech/xtra

对最后一个增量的prepare，既前滚也后滚。

 xtrabackup --prepare --target-dir=/home/scutech/xtra --incremental-dir=/home/scutech/xtra_inc1

恢复阶段

遥远2018

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Percona XtraBackup 2.4的使用

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全量恢复

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增量备份

增量恢复

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