备份与恢复概述,冷备,热备
对于DBA来说，最基本的工作就是数据库的备份与恢复，在意外情况下（如服务器宕机、磁盘损坏等）要保证数据不丢失，或者是最小程度地丢失。每个DBA应该每时每刻都关心自己所负责的数据库的备份情况。MySQL数据库提供的大多数工具（如mysqldump、ibbackup、replication）都能很好地完成备份的工作，当然也可以通过第三方的一些工具来完成，如xtrabackup、LVM快照备份等。DBA应该根据自己的业务要求设计出损失最小、对数据库影响最小的备份策略。
备份与恢复概述
根据备份的方法可以分为：
- Hot Backup（热备）
- Cold Backup（冷备）
- Warm Backup（温备）
Hot Backup是指在数据库运行中直接备份，对正在运行的数据库没有任何影响。这种方式在MySQL官方手册中称为Online Backup（在线备份）。Cold Backup是指在数据库停止的情况下进行备份，这种备份最为简单，一般只需要拷贝相关的数据库物理文件即可。这种方式在MySQL官方手册中称为Offline Backup（离线备份）。Warm Backup备份同样是在数据库运行时进行，但是会对当前数据库的操作有所影响，例如加一个全局读锁以保证备份数据的一致性。
如果按照备份后文件的内容，又可以分为：
- 逻辑备份
- 裸文件备份
在MySQL数据库中，逻辑备份是指备份后的文件内容是可读的，通常是文本文件，内容一般是SQL语句，或者是表内的实际数据，如mysqldump和SELECT * INTO OUTFILE的方法。这类方法的好处是可以看到导出文件的内容，一般适用于数据库的升级、迁移等工作，但是恢复所需要的时间往往较长。
裸文件备份是指拷贝数据库的物理文件，数据库既可以处于运行状态（如ibbackup、xtrabackup这类工具），也可以处于停止状态。这类备份的恢复时间往往较逻辑备份短很多。
若按照备份数据库的内容来分，又可以分为：
- 完全备份
- 增量备份
- 日志备份
完全备份是指对数据库进行一个完整的备份。增量备份是指在上次的完全备份基础上，对更新的数据进行备份。日志备份主要是指对MySQL数据库二进制日志的备份，通过对一个完全备份进行二进制日志的重做来完成数据库的point-in-time的恢复工作。MySQL数据库复制（Replication）的原理就是异步实时进行二进制日志重做。
对于MySQL数据库来说，官方没有提供真正的增量备份的方法，大部分是通过二进制日志来实现的。这种方法与真正的增量备份相比，效率还是很低的。假设有一个100G的数据库，如果通过二进制日志来完成备份，可能同一个页需要多次执行SQL语句来完成重做的工作。但是对于真正的增量备份来说，只需要记录当前每个页最后的检查点的LSN。如果大于之前完全备份时的LSN，则备份该页，否则不用备份。这大大加快了备份的速度以及缩短了恢复的时间，同时这也是xtrabackup工具增量备份的原理。
此外，还需要理解数据库备份的一致性，这要求在备份的时候数据在这一时间点上是一致的。举例来说，在一个网络游戏中有一个玩家购买了道具，这个事务的过程是：先扣除相应的金钱，然后往其装备表中插入道具，确保扣费和得到的道具是互相一致的。否则，在恢复时，可能出现金钱被扣除了，但是装备丢失的情况。
对于InnoDB存储引擎来说，因为其支持MVCC(多版本控制)功能，因此实现备份一致比较容易。可以先开启一个事务，然后导出一组相关的表，最后提交。当然，事务隔离级别必须是REPEATABLE READ的，这样的做法就可以给你一个完美的一致性备份。然而，这个方法的前提是需要你正确地设计应用程序。上述购买道具的过程不可以分为两个事务来完成，如一个完成扣费，一个完成道具的购买。若备份发生在这两者之间，则会因为逻辑设计的问题导致备份出的数据依然是不一致的。
对于mysqldump备份工具来说，可以通过添加-single-transaction选项来获得InnoDB存储引擎的一致性备份，这时的备份是在一个执行时间很长的事务中完成的。另外，对于InnoDB存储引擎的备份，要务必加上-single-transaction的选项（虽然是mysqldump的一个可选选项）。
冷备
对InnoDB存储引擎的冷备非常简单，只需要备份MySQL数据库的frm文件、共享表空间文件、独立表空间文件（*.ibd）、重做日志文件。另外，定期备份MySQL数据库的配置文件my.cnf，这样有利于恢复操作。
通常，DBA会写一个脚本来执行冷备的操作，DBA可能还会对备份完的数据库进行打包和压缩，这并不是一件难事。关键在于，不要遗漏原本需要备份的物理文件，如共享表空间和重做日志文件，少了这些文件数据库可能都无法启动。另外一种经常发生的情况是，由于磁盘空间已满而导致的备份失败，DBA可能习惯性地认为运行脚本的备份是没有问题的，少了检验的机制。
在同一台机器上对数据库进行冷备是远远不够的，还需要将本地的备份放入一台远程服务器中，以确保不会因为本地数据库宕机而影响备份文件的使用。
冷备的优点是：
- 备份简单，只要拷贝相关文件即可。
- 备份文件易于在不同操作系统、不同MySQL版本上进行恢复。
- 恢复相当简单，只需要把文件恢复到指定位置即可。
- 恢复速度快，不需要执行任何SQL语句，也不需要重建索引。
冷备的缺点是：
- InnoDB存储引擎冷备的文件通常比逻辑文件大很多，因为表空间中存放着很多其他数据，如Undo段、插入缓冲等信息。
- 冷备并不总是可以轻易地跨平台。操作系统、MySQL的版本、文件大小写敏感和浮点数格式都会成为问题。
热备
ibbackup
ibbackup是InnoDB存储引擎官方提供的热备工具，可以同时备份MyISAM存储引擎表和InnoDB存储引擎表。
InnoDB存储引擎表的备份工作原理如下：
- 记录备份开始时，InnoDB存储引擎重做日志文件检查点的LSN。
- 拷贝共享表空间文件以及独立表空间文件。
- 记录拷贝完表空间文件后，InnoDB存储引擎重做日志文件检查点的LSN。
- 拷贝在备份时产生的重做日志。
对于事务型的数据库，如SQL Server数据库、Oracle数据库，热备的原理与上述大致相同。可以发现，在备份期间不会对数据库本身有任何影响，所做的操作只是拷贝数据库文件，因此任何对数据库的操作都是允许的，不会出现阻塞情况。
因此，ibbackup的优点如下：
- 在线备份。不阻塞任何SQL语句。
- 备份性能好。备份的实质是复制数据库文件和重做日志文件。
- 支持压缩备份。通过选项，可以支持不同级别的压缩。
- 跨平台支持。ibbackup可以运行在Linux、Windows以及主流的Unix系统平台上。
ibbackup对InnoDB存储引擎表的恢复过程如下：
- 恢复表空间文件。
- 应用重做日志文件恢复InnoDB存储引擎表。
ibbackup提供了一种高性能的热备方式，是InnoDB存储引擎备份的首选方式。不过它是收费软件，好在Pecona公司给我们带来了开源、免费的XtraBackup热备工具，它可以实现ibbackup的所有功能，并且还扩展支持真正的增量备份功能。因此，更好的选择应该是使用XtraBackup来完成热备的工作。
XtraBackup
XtraBackup支持MySQL数据库5.0版和5.1版，同时也支持InnoDB Plugin版本新增的Barracuda页格式。XtraBackup在GPL v2开源协议下发布，官方网站地址是：https：//launchpad.net/percona-xtrabackup。
xtrabackup命令的使用方法如下：
xtrabackup --backup|--prepare [OPTIONS]
xtrabackup命令的可选参数如下所示：
(The defaults options should be given as the first argument)
--print-defaults Prints the program's argument list and exit.
--no-defaults Don't read the default options from any file.
--defaults-file=Read the default options from this file.
--defaults-extra-file=Read this file after the global options files have been read.
--target-dir=The destination directory for backups.
--backup Make a backup of a mysql instance.
--stats Calculate the statistic of the datadir（it is recommended you take mysqld offline）.
--prepare Prepare a backup so you can start mysql server with your restore.
--export Create files to import to another database after it has been prepared.
--print-param Print the parameters of mysqld that you will need for a for copyback.
--use-memory=This value is used instead of buffer_pool_size.
--suspend-at-end Creates a file called xtrabackup_suspended and waits until the user deletes that file at the end of the backup.
--throttle=（use with--backup）Limits the IO operations（pairs of reads and writes） per second to the values set here.
--log-stream outputs the contents of the xtrabackup_logfile to stdout.
--incremental-lsn=（use with--backup）Copy only.ibd pages newer than the specified LSN high：low.
##ATTENTION##：checkpoint lsn*must*be used.Be Careful！
--incremental-basedir=（use with--backup）Copy only.ibd pages newer than the existing backup at the specified directory.
--incremental-dir=（use with--prepare）Apply.delta files and logfiles located in the specified directory.
--tables=name Regular Expression list of table names to be backed up.
--create-ib-logfile（NOT CURRENTLY IMPLEMENTED）will create ib_logfile* after a--prepare.
###If you want to create ib_logfile*only re-execute this command using the same options.###
--datadir=name Path to the database root.
--tmpdir=name Path for temporary files.Several paths may be specified as a colon（：）separated string.
If you specify multiple paths they are used round-robin.
如果我们要做一个完全备份，可以执行如下命令：
./xtrabackup --backup
./xtrabackup Ver alpha-0.2 for 5.0.75 unknown-linux-gnu（x86_64）
＞＞log scanned up to（0 1009910580）
............................................................................................................................
............................................................................................................................
Copying./tpcc/customer.ibd
to/home/kinoyasu/xtrabackup_work/mysql-5.0.75/innobase/xtrabackup/tmp2/tpcc/customer.ibd
＞＞log scanned up to（0 1010561109）
……done
Copying./tpcc/district.ibd
to/home/kinoyasu/xtrabackup_work/mysql-5.0.75/innobase/xtrabackup/tmp2/
tpcc/district.ibd
……done
............................................................................................................................
............................................................................................................................
to/home/kinoyasu/xtrabackup_work/mysql-5.0.75/innobase/xtrabackup/tmp2/
tpcc/warehouse.ibd
……done
＞＞log scanned up to（0 1014592707）
Stopping log copying thread..
Transaction log of lsn（0 1009910580）to（0 1014592707）was copied.
XtraBackup实现增量备份
MySQL数据库本身提供的工具并不支持真正的增量备份，更准确地说，二进制日志的恢复应该是point-in-time的恢复而不是增量备份。XtraBackup工具支持对InnoDB存储引擎的增量备份，其工作原理如下：
（1）首先完成一个完全备份，并记录下此时检查点的LSN。
（2）在进行增量备份时，比较表空间中每个页的LSN是否大于上次备份时的LSN，如果是，则备份该页，同时记录当前检查点的LSN。
因此XtraBackup的备份和恢复过程大致如下：
（full backup）
#./xtrabackup --backup --target -dir=/backup/base
（incremental backup）
#./xtrabackup --backup --target -dir=/backup/delta --incremental -basedir=/backup/base
（prepare）
#./xtrabackup --prepare --target -dir=/backup/base
（apply incremental backup）
#./xtrabackup --prepare --target -dir=/backup/base --incremental -dir=/backup/delta
上述过程中，首先将全部文件备份到/backup/base目录下，增量备份产生的文件备份到/backup/delta。恢复过程中，首先指定完全备份的路径，然后将增量备份应用于该完全备份。以下显示了一个完整的增量备份过程：
./xtrabackup --backup
＞＞log scanned up to（0 378161500）
The latest check point（for incremental）：'0：377883685'＜=====使用这个LSN
＞＞log scanned up to（0 379294296）
Stopping log copying thread..
Transaction log of lsn（0 377883685）to（0 379294296）was copied.
（must do--prepare before the each incremental backup）
./xtrabackup --prepare
./xtrabackup --backup --incremental=0:377883685
incremental backup from 0：377883685 is enabled.
＞＞log scanned up to（0 379708047）
Copying./ibdata1
to/home/kinoyasu/xtrabackup_work/mysql-5.0.75/innobase/xtrabackup/
tmp_diff/ibdata1.delta
……done
The latest check point（for incremental）：'0:379438233'＜====下一个增量备份开始的LSN
＞＞log scanned up to（0 380663549）
Stopping log copying thread..
Transaction log of lsn（0 379438233）to（0 380663549）was copied.
