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Xtrabackup备份恢复原理

MySQL 作者:luashin 时间:2016-03-09 20:16:32 0 删除 编辑
一、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。

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

wKiom1R4nGmx-esLAAHwpEpj9Ec936.jpg

wKioL1R4nQ2yInEAAAGH1omJPig080.jpg

wKiom1R4nJig3C9EAAILalEIktA116.jpg

# cat mysql_backup.sh

#!/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
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