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解锁MySQL备份恢复的4种正确姿势

  分享大纲:

  mysqldump

  mysqlbackup

  mysqlhotcopy

  xtrabackup/innobackupex

  备份高于一切,今天汇总一下常用的几种备份方法,以及恢复的步骤。

  一、mysqldump

  在日常工作中,我们会使用mysqldump命令创建SQL格式的转储文件来备份数据库。或者我们把数据导出后做数据迁移,主备搭建等操作。mysqldump是一个逻辑备份工具,复制原始的数据库对象定义和表数据产生一组可执行的SQL语句。 默认情况下,生成insert语句,也能生成其它分隔符的输出或XML格式的文件。

  shell> mysqldump [arguments] > file_name

  我们简单来看一下日常的用法:

  备份所有的数据库:

  shell> mysqldump –all-databases > dump.sql (不包含INFORMATION_SCHEMA,performance_schema,sys,如果想要导出的话还要结合–skip-lock-tables和–database一起用)

  备份指定的数据库:

  shell> mysqldump –databases db1 db2 db3 > dump.sql

  当我们只备份一个数据的时候可以省去 –databases 直接写成:mysqldump test > dump.sql 不过有一些细微的差别,如果不加的话,数据库转储输出不包含创建数据库和use语句,所以可以不加这个参数直接导入到其它名字的数据库里。

  当然我们也可以只备份某个表 :

  mysqldump –user [username] –password=[password] [database name] [table name] table_name.sql

  了解了简单的一些用法后我们再着重看一下几个参数:

  master-data 获取备份数据的Binlog位置和Binlog文件名,用于通过备份恢复的实例之间建立复制关系时使用,该参数会默认开启。

  dump-slave 用于在slave上dump数据,建立新的slave。因为我们在使用mysqldump时会锁表,所以大多数情况下,我们的导出操作一般会在只读备库上做,为了获取主库的Relay_Master_Log_File和Exec_Master_Log_Pos,需要用到这个参数,不过这个参数只有在5.7以后的才会有

  no-data, -d 不导出任何数据,只导出数据库表结构

  刚刚我们说过在使用mysqldump的时候会锁表,我们来详细看一下它的锁机制。

  我们开两个窗口,在第一个里面执行mysqldump -uroot -pxxxxx –master-data=2 –databases dbname > /tmp/dbnamedate +%F.sql 然后第二个窗口登陆进去,使用show process的命令可以看到目前dump的session正在执行。

  SELECT /!40001 SQL_NO_CACHE / * FROM table_name; 可以看到这条SQL正在以no_cache的模式查询数据。

  然后我们在同样的表上执行一下select,发现被阻塞了。光标一直不返回。

  一般遇到这种文件,我们会想是不是有锁呢? 为了验证我们查看一下锁的信息,可以发现dump的进程实际上是加了锁的。

  一般遇到这种文件,我们会想是不是有锁呢? 为了验证我们查看一下锁的信息,可以发现dump的进程实际上是加了锁的。

  我们把具体的general_log打开,然后看一下当时的操作:

  4101044 Query FLUSH /!40101 LOCAL / TABLES

  4101044 Query FLUSH TABLES WITH READ LOCK

  (关闭所有打开的表,同时对于所有数据库中的表都加一个读锁,直到显示地执行unlock tables,该操作常常用于数据备份的时候。)

  4101044 Query SHOW MASTER STATUS

  (这是因为我用了–master-data=2)

  所以这个时候表就会被锁住。

  如果我不加–master-data参数(mysqldump -uroot -pxx –databases db > /tmp/dbnamedate +%F.sql) mysql会显示的对每一张要备份的表执行 LOCK TABLES table_name1 READ,LOCK TABLES table_name2 READ ,并且也不会有读的阻塞。

  那有没有不锁的方法,其实也是有的,就是使用–single-transaction把备份的操作放在一个事务里去进行。

  带上–single-transaction参数的mysqldump备份过程:

  如果是5.6版本的MySQL

  在备份之间同样的先FLUSH TABLES WITH READ LOCK,然后设置事务级别SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ,然后开启一个事务START TRANSACTION进行备份,这个时候备份的过程就很意思,它先创建了一个savepoint,然后把数据库里的表依次的进行备份,备份完成了之后又回滚到了之前的savepoint,来保证数据的一致性。

  如果是5.7版本的MySQL

  备份前的操作相同,只是没有了savepoint。

  不过不管是哪个版本,只有InnoDB表是在一个一致性的状态。其它的任何MyISAM表或内存表是没有用的。 mysqldump的优势是可以查看或者编辑十分方便,它也可以灵活性的恢复之前的数据。它也不关心底层的存储引擎,既适用于支持事务的,也适用于不支持事务的表。不过它不能作为一个快速备份大量的数据或可伸缩的解决方案。如果数据库过大,即使备份步骤需要的时间不算太久,但有可能恢复数据的速度也会非常慢,因为它涉及的SQL语句插入磁盘I/O,创建索引等等。 对于大规模的备份和恢复,更合适的做法是物理备份,复制其原始格式的数据文件,可以快速恢复:如果你的表主要是InnoDB表,或者如果你有一个InnoDB和MyISAM表,可以考虑使用MySQL的mysqlbackup命令备份。

  恢复操作:

  先看一下当前的数据:

  dbadmin@test 11:10:34>select * from t;

  +——-+

  | id |

  +——-+

  | 1 |

  +——-+

  1 row in set (0.00 sec)

  备份;

  mysqldump -uroot -proot@1234 –master-data=1 test >test.sql

  模拟增量操作:

  dbadmin@test 11:15:17>insert into t values (2);

  Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

  dbadmin@test 11:15:36>select * from t; +——+ | id | +——+ | 1 | | 2 | +——+ 2 rows in set (0.00 sec)

  模拟误操作:

  dbadmin@test 11:15:41>truncate table t;

  Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

  dbadmin@test 11:16:14>select * from t;

  Empty set (0.00 sec)

  模拟恢复操作:

  step 1:找到误操作的log position

  dbadmin@test 11:20:57>show master logs;

  dbadmin@(none) 11:21:37>show binlog events in ‘mysql-bin.000004’;

  查看可以看到是444。

  step 2:恢复到备份

  dbadmin@test 11:16:25>source test.sql

  dbadmin@test 11:17:26>select from t;

  +——-+

  | id |

  +——-+

  | 1 |

  +——-+

  1 row in set (0.00 sec)

  step 3: 因为我们在备份的时候使用了master-data的参数,所以可以直接看到备份时候的最后位置,然后应用中间的log。查看可以看到是187。

  我们使用mysqlbinlog得到这一段时间的操作,其实我们也可以用这个工具得到操作后使用sed进行undo的操作。

  mysqlbinlog –start-position=187 –stop-position=444 mysql-bin.000004 > increment.sql

  dbadmin@test 11:44:37>source /u01/my3307/log/increment.sql dbadmin@test 11:44:50>select from t; +——+ | id | +——+ | 1 | | 2 | +——+

  至此数据恢复。

  二、mysqlbackup

  mysqlbackup是Oracle公司提供的针对企业的备份软件,全名叫做MySQL Enterprise Backup,是一个收费的软件。

  下载地址:https://www.mysql.com/products/enterprise/backup.html ,可以试用下载。

  我们简单来看一下这个工具的使用。

  查看所有的帮助:

  我这里只是截取了一小部分,这个帮助很长,参数很多,功能很全,是oracle官方主推的备份方式。

  全量备份

  mysqlbackup –user=root –password=ucjmh –databases=’t1′ –encrypt-password=1 –with-timestamp –backup-dir=/u01/backup/ backup

  解释一下参数:

  databases 要备份的数据库

  with-timestamp 产生一个当前时间的备份目录。mysqlbackup这个工具要求一个空目录才能做备份。所以这个会常用。

  backup-dir 备份的目录 。

  compress:压缩备份 这个提供了多种压缩方法和压缩级别。1–9,压缩比依次递增。

  backup 是备份的方式, 一共有如下几种方式,我会在一个恢复案例里把常用的几个都用到。

  Backup operations: backup, backup-and-apply-log, backup-to-image

  Update operations: apply-log, apply-incremental-backup

  Restore operations: copy-back, copy-back-and-apply-log

  Validation operation: validate

  Single-file backup operations: image-to-backup-dir, backup-dir-to-image, list-image, extract

  其实,在大多数情况下,单个文件备份,使用backup-to-image命令创建,性能优于backup。buckup这个命令只执行一个完整的备份过程的初始阶段。需要通过再次运行mysqlbackup运用apply-log 命令,使备份一致。

  mysqlbackup –user=root –password=ucjmh –databases=’t1′ –encrypt-password=1 –with-timestamp –backup-dir=/u01/backup/2017-04-28_12-49-35/ apply-log

  当然你可以直接用backup-and-apply-log 不过这个时候的备份将不能用于增量了。

  增量备份:

  mysqlbackup –user=root –password=ucjmh –databases=’t1′ –encrypt-password=1 –with-timestamp –backup-dir=/u01/backup/ –incremental –incremental-base=dir:/u01/backup/2017-04-28_12-49-35 –incremental-backup-dir=/u01/backup/incremental backup

  这个是基于上次的备份做的备份,当然也可以基于某一个log position之后做。

  –incremental:代表增量备份;

  –incremental-base:上次全备的目录;

  –incremental-backup-dir:增量备份的保存的目录

  再多说一点关于image的备份:

  使用如下命令可以进行备份:

  mysqlbackup –user=root –password=ucjmh –databases=’t1′ –encrypt-password=1 –with-timestamp –backup-dir=/u01/backup/ –backup-image=all.mbi backup-to-image

  备份之后可以很清楚的发现这个比backup要节省很多空间,把所有的文件都以二进制的方式放在了all.mbi这个文件里,可以使用list-image来查看具体内容。

  mysqlbackup –backup-image=/u01/backup/2017-04-28_14-50-17/all.mbi list-image

  同样的也可以使用 mysqlbackup –backup-image=/u01/backup/2017-04-28_14-50-17/all.mbi extract 来解压出来具体的内容。

  因为这是一个Oracle出的工具,有很深的rman的影子在,0级,1级备份,加密,异构机器还原等特性。

  更多的参数可以参看online help:

  https://dev.mysql.com/doc/mysql-enterprise-backup/4.1/en/backup-commands-single-file.html

  恢复操作:

  查看当前数据

  dbadmin@test 11:51:32>select * from t;

  +——-+

  | id |

  +——-+

  | 1 |

  +——-+

  1 row in set (0.01 sec)

  全量备份

  mysqlbackup –user=root –password=root@1234 –databases=’test’ –with-timestamp –backup-dir=/data/backup/ backup

  模拟增量操作:

  dbadmin@test 11:54:04>select * from t;

  +——-+

  | id |

  +——-+

  | 1 |

  | 2 |

  +——-+

  2 rows in set (0.00 sec)

  增量备份:

  mysqlbackup –user=root –password=root@1234 –databases=’test’ –with-timestamp –backup-dir=/data/backup/ –incremental –incremental-base=dir:/data/backup/2017-04-29_11-53-20 –incremental-backup-dir=/data/backup/incremental backup

  模拟无备份操作:

  dbadmin@test 11:57:10>select * from t;

  +——-+

  | id |

  +——-+

  | 1 |

  | 2 |

  | 3 |

  +——-+

  3 rows in set (0.00 sec)

  模拟误操作:

  dbadmin@test 11:57:17>truncate table t; Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

  模拟恢复操作:

  step 1:找到误操作的log position

  dbadmin@test 11:58:06>show master logs;

  dbadmin@test 11:58:18>show binlog events in ‘mysql-bin.000001’;

  1333

  step 2:恢复全量

  检测并应用日志:

  mysqlbackup –backup-dir=/data/backup/2017-04-29_11-53-20 apply-log

  step 3:应用增量

  mysqlbackup –backup-dir=/data/backup/2017-04-29_11-53-20 –incremental-backup-dir=/data/backup/incremental/2017-04-29_11-55-54 apply-incremental-backup

  step 4:物理文件复制还原

  mysqlbackup –backup-dir=/data/backup/2017-04-29_11-53-20 copy-back

  数据恢复到备份的时候:

  dbadmin@test 12:09:49>select * from t;

  +——-+

  | id |

  +——-+

  | 1 |

  | 2 |

  +——-+

  2 rows in set (0.00 sec)

  恢复完成之后,data目录下会生成backup_variables.txt的文件(其实在备份的时候就已经有这些文件的),找到备份的时候的log position,然后从binlog恢复无备份的数据。

  binlog_position=mysql-bin.000001:1076 mysqlbinlog mysql-bin.000001 –start-position=1076 –stop-position=1333 -vv >increment.sql

  dbadmin@test 12:14:07>source /u01/my3307/log/increment.sql dbadmin@test 12:14:16>select * from t;

  +——-+

  | id |

  +——-+

  | 1 |

  | 2 |

  | 3 |

  +——-+

  3 rows in set (0.00 sec)

  至此数据恢复。

  大致梳理一下操作步骤,来了解一下恢复的原理:

  首先检测并应用全备事务日志文件(这里是因为我备份的时候用的是backup而不是backup-and-apply-log),然后基于全备去应用增量的log。这个时候如果有多次增量备份也可以(基于LSN点向后应用)。 所有的都应用完成之后就是一个可以直接cp的数据库了。

  个人感觉这个工具比xtrabackup好用,但是xtrabackup是开源的,所以市场占有量才会大,才会更有名,更多人用吧。

  三、mysqlhotcopy

  mysqlhotcopy使用lock tables、flush tables和cp或scp来快速备份数据库.它是备份数据库或单个表最快的途径,完全属于物理备份,但只能用于备份MyISAM存储引擎和ARCHIVE引擎,并且是一个服务器命令,只能运行在数据库目录所在的机器上.与mysqldump备份不同,mysqldump属于逻辑备份,备份时是执行的sql语句.使用mysqlhotcopy命令前需要要安装相应的软件依赖包. 因为这个功能很弱,我们只简单的介绍一个怎么用:

  备份一个库

  mysqlhotcopy db_name [/path/to/new_directory]

  备份一张表

  mysqlhotcopy db_name./table_name/ /path/to/new_directory

  更详细的使用可以使用perldoc mysqlhotcopy查看。

  四、xtrabackup/innobackupex

  Percona XtraBackup是一款基于MySQL的热备份的开源实用程序,它可以备份5.1到5.7版本上InnoDB,XtraDB,MyISAM存储引擎的表, Xtrabackup有两个主要的工具:xtrabackup、innobackupex 。

  (1)xtrabackup只能备份InnoDB和XtraDB两种数据表,而不能备份MyISAM数据表

  (2)innobackupex则封装了xtrabackup,是一个脚本封装,所以能同时备份处理innodb和myisam,但在处理myisam时需要加一个读锁。

  首先我们先来简单的了解一下xtrabackup是怎么工作的。xtrabackup基于innodb的crash-recovery(实例恢复)功能,先copy innodb的物理文件(这个时候数据的一致性是无法满足的),然后进行基于redo log进行恢复,达到数据的一致性。

  详细的信息可以参数https://www.percona.com/doc/percona-xtrabackup/LATEST/how_xtrabackup_works.html 我就不翻译了。

  我们还是简单来看一下日常工作中具体的使用:

  全备:

  xtrabackup –backup –target-dir=/data/backup/base

  可以先看到

  在备份过程中,可以看到很多输出显示数据文件被复制,以及日志文件线程反复扫描日志文件和复制。

  同样的,它也输出了当前的binlog filename和position,如果有gtid(同样也会输出) 可以用于搭建主从。最后一行一定会是你的lsn被copy的信息。 这是因为每次启动备份,都会记录170429 12:54:10 >> log scanned up to (1676085)),然后开始拷贝文件,一般来讲数据库越大拷贝文件是要花费越长的时间,所以说这期间一般情况都会有新的操作,所以说所有文件也可能记录的并不是一个时间点的数据, 为了解决数据这个问题,XtraBackup 就会启动一个后台进程来每秒1次的观测mysql的事务日志,直到备份结束。而且把事务日志中的改变记录下来。我们知道事物日志是会重用的(redo log),所以这个进程会把redolog写到自己的日志文件xtrabackup_log,这个后台监控进程会记录所有的事务日志的改变,用于保证数据一致性所。

  增量备份:

  当我们做过全量备份以后会在目录下产生xtrabackup_checkpoints的文件 这里面记录了lsn和备份方式,我们可以基于这次的全量做增量的备份。

  $cat xtrabackup_checkpoints

  backup_type = full-backuped

  from_lsn = 0

  to_lsn = 1676085

  last_lsn = 1676085

  compact = 0

  recover_binlog_info = 0

  xtrabackup –backup –target-dir=/data/backup/inc1 –incremental-basedir=/data/backup/base

  这个时候xtrabackup也是去打开了xtrabackup_checkpoints文件进行上一次备份的信息查看。这个时候去查看增量备份的xtrabackup_checkpoints也记录了这些信息。

  $cat xtrabackup_checkpoints

  backup_type = incremental

  from_lsn = 1676085

  to_lsn = 1676085

  last_lsn = 1676085

  compact = 0

  recover_binlog_info = 0

  这也意味着你可以在增量的备份上继续增量的备份。

  同样的,xtrabackup也支持压缩(–compress)、加密(–encrypt)、并行(–parallel)等操作,但是和mysqlbackup不同的是这个没有同时的备份binlog,而mysqlbackup是备份了binlog的。

  我们来模拟一个恢复的过程深入的了解一下原理。

  查看当前数据:

  dbadmin@test 03:04:33>select from t;

  +——-+

  | id |

  +——-+

  | 1 |

  +——-+

  1 row in set (0.00 sec)

  全量备份

  $xtrabackup –backup –target-dir=/data/backup/base

  模拟增量数据

  dbadmin@test 03:07:16>select from t;

  +——-+

  | id |

  +——-+

  | 1 |

  | 2 |

  +——-+

  2 rows in set (0.00 sec)

  进行增量备份:

  $xtrabackup –backup –target-dir=/data/backup/inc1 –incremental-basedir=/data/backup/base

  模拟无备份操作:

  dbadmin@test 03:09:42>select * from t;

  +——-+

  | id |

  +——-+

  | 1 |

  | 2 |

  | 3 |

  +——-+

  3 rows in set (0.00 sec)

  模拟误操作:

  dbadmin@test 03:09:45>truncate table t; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

  模拟恢复操作:

  step 1:找到误操作的log position

  dbadmin@test 03:10:19>show master logs;

  dbadmin@test 03:10:47>show binlog events in ‘mysql-bin.000001’;

  1333

  我们需要分别对全量、增量备份各做一次prepare操作。

  xtrabackup –prepare –apply-log-only –target-dir=/data/backup/base

  增量

  xtrabackup –prepare –apply-log-only –target-dir=/data/backup/base \ –incremental-dir=/data/backup/inc1

  如果我们使用它自带的还原命令的时候就要先把data目录给清空。不然就会报如下的错误

  $innobackupex –copy-back /data/backup/base/

  170429 15:37:19 innobackupex: Starting the copy-back operation

  IMPORTANT: Please check that the copy-back run completes successfully.

  At the end of a successful copy-back run innobackupex prints “completed OK!”.

  innobackupex version 2.4.6 based on MySQL server 5.7.13 Linux (x86_64) (revision id: 8ec05b7) Original data directory /u01/my3307/data is not empty!

  当然我们大多数据时候是不会在原来的实例上做操作的,都会把相应的备份在奇他的实例上进行恢复,然后再导出导入到误操作的实例。这里我们直接清掉目录,然后再次运行,查看恢复后的数据:

  dbadmin@test 03:41:56>select * from t;

  +——-+

  | id |

  +——-+

  | 1 |

  | 2 |

  +——-+

  2 rows in set (0.00 sec)

  同样的被恢复的目录里会多出来两个文件,一个是xtrabackup_binlog_pos_innodb,一个是xtrabackup_info。在这两个文件中都可以看到你最后的log,pos。在info里还可以看到lsn。我们基于这个pos再进行binlog的重演,恢复在binlog没有被备份的数据。

  1076

  $mysqlbinlog mysql-bin.000001 –start-position=1076 –stop-position=1333 -vv >increment.sql

  dbadmin@test 03:51:25>source /u01/my3307/log/increment.sql dbadmin@test 03:51:34>select * from t;

  +——-+

  | id |

  +——-+

  | 1 |

  | 2 |

  | 3 |

  +——-+

  3 rows in set (0.00 sec)

  至此数据恢复完成。

  https://www.percona.com/doc/percona-xtrabackup/LATEST/backup_scenarios/full_backup.html

  五、直接复制整个数据库目录

  MySQL还有一种非常简单的备份方法,就是将MySQL中的数据库文件直接复制出来。这是最简单,速度最快的方法。 不过在此之前,要先将服务器停止,这样才可以保证在复制期间数据库的数据不会发生变化。如果在复制数据库的过程中还有数据写入,就会造成数据不一致。这种情况在开发环境可以,但是在生产环境中很难允许备份服务器。

  注意:这种方法不适用于InnoDB存储引擎的表,而对于MyISAM存储引擎的表很方便。同时,还原时MySQL的版本最好相同。 只所以提这一点是因为当有停机窗口时,搭建主从的时候,这个往往是最快的。

  一般生产环境的备份都会用percona-xtrabackup或者mysqlbackup,结合自己的情况,选择合适的备份策略,适时拿出来验证备份的有效性。

  Q&A

  Q1:用innobackupex备份MySQL5.5版本的数据,恢复的时候用backu5.6恢复,出现ibdata1找不到,这是什么原因呢?

  A1:跨版本恢复以后,恢复出来的数据的元信息还是以前低版本的,在起动服务器之前需要先执行一下mysql_upgrade。这其实也是一个升级的问题,我们当然可以采用innobackupex来做升级操作了,同样的mysqlbackup也是可以的。因为有些时候我们的库太大了,不适合导入导出来升级的操作。

  Q2:你讲的方法适合集群吗?如果不适合集群的话,用什么方法?

  A2:当然,其实都是一样的。原理只是对数据库的数据进行复制,主从、PXC、MHA等多种环境都是有在用的。

  Q3:生产环境,1T数据量用什么备份好?

  A3:我的建议是你可以使用mysqlbackup,比较下来,这个速度算是很快的,不过当你的数据量达到一个T时,也应该去考虑如何分库分表,当做到这一点的时候,也是化整为零,可以把备份和正常的负载都分摊到多台服务器上。


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