mysql备份恢复之-xtrabackup原理

mysql备份恢复之-xtrabackup原理

一、前言

      随着互联网的迅速发展，在MySQL数据库中存放的数据量迅速增加，MySQL数据库的并发访问量也迅速增加，这时mysqldump备份工具的一些缺点就开始暴露出来（例如：由于mysqldump工具是逻辑备份的，在数据量越来越大的情况下，备份和恢复的时间开销会大到难以忍受）。于是，一款更高效且对应用影响更小的备份工具就成了MySQL用户们的共同诉求，这时Percona XtraBackup应运而生，它能够更高效地执行备份且对应用影响做到更小。下面我们将对XtraBackup备份工具进行详细介绍。

 

    Percona XtraBackup是一款开放源代码且免费的MySQL热备份软件，是目前最流行的MySQL备份软件之一，可以非阻塞地对InnoDB和XtraDB数据库进行备份。

使用Percona XtraBackup的优势：

    • 快速可靠地完成备份。
    • 在备份期间不间断地处理事务。
    • 节省磁盘空间和网络带宽。
    • 自动备份验证。
    • 更快地恢复，以保障业务有更长的在线时间。

       Percona XtraBackup支持所有版本的Percona Server、MySQL和MariaDB分支的MySQL热备份，可以进行流备份、压缩备份、增量备份，对InnoDB、XtraDB和HailDB存储引擎支持完全非阻塞的备份。此外，还可以简单地备份MyISAM、Merge和Archive存储引擎（会锁定表）。

 

二、完全备份与恢复原理

（1）完全备份流程（该图来自网络）

 

（2）完全备份流程解析
• innobackupex在开始备份时，首先使用指定的账号和密码连接MySQL，该数据库 连接用于在备份过程中执行如加锁、解锁，刷新redo日志等与数据库进行交互操作。

• 读取--defaults-file选项指定的配置文件，解析innodb_data_home_dir和innodb_log_ group_home_dir等系统参数，找到数据表空间和redo日志文件的位置。
创建 xtrabackup_logfile文件，模拟MySQL实例方式，以读写模式打开并读取redo日志，检查当 前检查点，从当前检查点位置开始复制redo日志，
同时持续扫描redo日志，有新产生的 redo日志数据就复制到xtrabackup_logfile文件中（在整个备份过程中一直在复制redo日 志，通过查看备份目录下的xtrabackup_logfile文件，
可以看到这个文件在不断增长）。

• 另外一个线程调用xtrabackup命令开始复制数据文件（包括共享表空间文件和独立 表空间文件，相当于获得了redo日志、undo日志和数据文件，只是没有内存中的脏页数 据，
不过没有关系，直接用redo日志来恢复就可以了）。

• 全局执行FLUSH TABLES WITH READ LOCK语句（下文中提到的FTWRL为该语 句的简写）加一个S锁，此时数据库处于不可写状态（执行FLUSH TABLES WITH READ
LOCK语句的目的是为了防止读取数据时发生DDL操作，并且获取binlog文件位置）。 redo日志暂时也会卡在这里。

• 开始复制表结构文件，即.MYD和.MYI文件（由于前面步骤会锁定表，所以如果 数据库中有很大的MyISAM表就要注意了，会一直锁定到MyISAM的.MYD、.MYI、.frm
文件复制完成且获取了binlog文件位置之后才解锁。如果没有MyISAM表，那么在复制完
表空间文件之后的操作是非常快的，可能不到1分钟就完成了复制表.frm文件，获取到 binlog文件位置。

• 先执行FLUSH NO_WRITE_TO_BINLOG ENGINE LOGS语句将InnoDB层的redo日 志持久化到磁盘后进行复制（因为xtrabackup并不备份二进制日志，所以，如果这个过程出现问题，
就会导致恢复之后丢失redo日志中的数据，做主从复制可能会同步出错，但在 XtraBackup 2.2.3之后不会再出现丢失redo日志的情况），
然后停止读redo日志复制的线 程。需要注意，innobackupex备份数据的时间点是停止redo日志复制时的数据对应的时间 点。

• 当redo日志的复制线程停止之后，执行UNLOCK TABLES语句解锁表。

• innobackupex完成收尾工作，如释放资源、记录与备份相关的元数据信息等（例如 backup-my.cnf和xtrabackup_info文件），
最后退出innobackupex备份进程（在XtraBackup 2.3之前的版本中，innobackupex和xtrabackup是两个程序，innobackupex需要等待 xtrabackup子进程结束后再退出。
关于两个程序之间的协调下文中会详细介绍，这里不再 赘述）。