mysql备份工具innobackupex,xtrabackup-2.1的原理和安装

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一、Xtrabackup介绍
 
1.1：Xtrabackup是什么
Xtrabackup是一个对InnoDB做数据备份的工具，支持在线热备份(备份时不影响数据读写)，是商业备份工具InnoDB Hotbackup的一个很好的替代品。
 
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是参考了InnoDB Hotbackup的innoback脚本修改而来的.innobackupex是一个perl脚本封装，封装了xtrabackup。主要是为了方便的 同时备份InnoDB和MyISAM引擎的表，但在处理myisam时需要加一个读锁。并且加入了一些使用的选项。如slave-info可以记录备份恢 复后，作为slave需要的一些信息，根据这些信息，可以很方便的利用备份来重做slave。
 
1.2：Xtrabackup可以做什么 :
在线(热)备份整个库的InnoDB、 XtraDB表
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)
 
MySQL数据库本身提供的工具并不支持真正的增量备份，二进制日志恢复是point-in-time(时间点)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，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(Log Sequence Number)。
(2)在进程增量备份时，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。
首先，在logfile中找到并记录最后一个checkpoint(“last checkpoint LSN”)，然后开始从LSN的位置开始拷贝InnoDB的logfile到xtrabackup_logfile；接着，开始拷贝全部的数据文件.ibd；在拷贝全部数据文件结束之后，才停止拷贝logfile。
因为logfile里面记录全部的数据修改情况，所以，即时在备份过程中数据文件被修改过了，恢复时仍然能够通过解析xtrabackup_logfile保持数据的一致。
 
1.3：Xtrabackup备份原理
 
XtraBackup基于InnoDB的crash-recovery功能。它会复制innodb的data file，由于不锁表，复制出来的数据是不一致的，在恢复的时候使用crash-recovery，使得数据恢复一致。 :
InnoDB维护了一个redo log，又称为transaction log，事务日志，它包含了innodb数据的所有改动情况。当InnoDB启动的时候，它会先去检查data file和transaction log，并且会做二步操作：
XtraBackup在备份的时候， 一页一页地复制innodb的数据，而且不锁定表，与此同时，XtraBackup还有另外一个线程监视着transactions log，一旦log发生变化，就把变化过的log pages复制走。为什么要急着复制走呢？因为transactions log文件大小有限，写满之后，就会从头再开始写，所以新数据可能会覆盖到旧的数据。
在prepare过程中，XtraBackup使用复制到的transactions log对备份出来的innodb data file进行crash recovery。
 
1.4：实现细节
 
XtraBackup以read-write模式打开innodb的数据文件，然后对其进行复制。其实它不会修改此文件。也就是说，运行 XtraBackup的用户，必须对innodb的数据文件具有读写权限。之所以采用read-write模式是因为XtraBackup采用了其内置的 innodb库来打开文件，而innodb库打开文件的时候就是rw的。
XtraBackup要从文件系统中复制大量的数据，所以它尽可能地使用posix_fadvise()，来告诉OS不要缓存读取到的数据，从 而提升性能。因为这些数据不会重用到了，OS却没有这么聪明。如果要缓存一下的话，几个G的数据，会对OS的虚拟内存造成很大的压力，其它进程，比如 mysqld很有可能被swap出去，这样系统就会受到很大影响了。
在备份innodb page的过程中，XtraBackup每次读写1MB的数据，1MB/16KB=64个page。这个不可配置。读1MB数据之 后，XtraBackup一页一页地遍历这1MB数据，使用innodb的buf_page_is_corrupted()函数检查此页的数据是否正常，如果数据不正常，就重新读取这一页，最多重新读取10次，如果还是失败，备份就失败了，退出。在复制transactions log的时候，每次读写512KB的数据。同样不可以配置。
 
二、xtrabackup-2.1.2-611安装
本文通过源码方式安装xtrabackup-2.1.2-611
 
xtrabackup-2.1.2-611下载链接：
wget http://www.percona.com/downloads/XtraBackup/XtraBackup-2.1.2/binary/Linux/x86_64/percona-xtrabackup-2.1.2-611.tar.gz
 
其它各版本下载清单：
http://www.percona.com/downloads/XtraBackup/
 
2.1：安装编译所需的依赖包
yum install libaio libaio-devel perl-Time-HiRes curl curl-devel zlib-devel openssl-devel perl cpio expat-devel gettext-devel perl-ExtUtils-MakeMaker perl-DBD-MySQL.* package -y
 
安装步骤如下：
1.解压软件包键入命令文件目录
tar xvf percona-xtrabackup-2.1.2-611.tar.gz
cd /workspace/percona-xtrabackup-2.1.2/bin/
 
2.查看文件
ll
-rwxr-xr-x 1 root root   110729 May 18 08:00 innobackupex
lrwxrwxrwx 1 root root       12 Jun  3 21:11 innobackupex-1.5.1 -> innobackupex
-rwxr-xr-x 1 root root  2211237 May 18 08:00 xbcrypt
-rwxr-xr-x 1 root root  2285672 May 18 08:00 xbstream
-rwxr-xr-x 1 root root 13033745 May 18 08:00 xtrabackup
-rwxr-xr-x 1 root root 16333506 May 18 07:26 xtrabackup_55
-rwxr-xr-x 1 root root 80988093 May 18 07:44 xtrabackup_56
 
3.将innobackupex、xtrabackup等文件copy到mysql程序目录下/bin、目录
cp * /mysql/bin/
 
4.将mysql安装目录下的文件做软链接到/usr/bin/目录下。这个比变量方便，这样就完成了部署安装！！！！！！！！！！！
ln -s /mysql/bin/* /usr/bin/
 
5.验证：
执行如下命令按 tab 键能够自动关联补全为安装成功！
[root@slave1 ~]# innobackupex
innobackupex        innobackupex-1.5.1  
 
[root@slave1 ~]# xtrabackup
xtrabackup     xtrabackup_55  xtrabackup_56  
三.innobackupex使用参数介绍
由于innobackupex能同时备份InnoDB和MyISAM引擎的表，这里重点介绍innobackupex的备份与恢复使用
通常一般都直接使用innobackupex，因为它能同时备份InnoDB和MyISAM引擎的表。要注意的是my.cnf里datadir这个参数是必须要指定的，xtrabackup_55是根据它去定位innodb数据文件的位置。
 
3.1.innobackupex语法及参数说明
 
innobackup [--sleep=MS] [--compress[=LEVEL]] [--include=REGEXP] [--user=NAME] [--password=WORD]
[--port=PORT] [--socket=SOCKET] [--no-timest a mp] [--ibbackup=IBBACKUP-BINARY] [--slave-info] [--stream=tar]
[--defaults-file=MY.CNF] [--databases=LIST] [--remote-host=HOSTNAME] BACKUP-ROOT-DIR
 
innobackup --apply-log [--use-memory=MB] [--uncompress] [--defaults-file=MY.CNF] [--ibbackup=IBBACKUP-BINARY] BACKUP-DIR
 
innobackup --copy-back [--defaults-file=MY.CNF] BACKUP-DIR
 
各参数说明：
 
--defaults-file
同xtrabackup的--defaults-file参数
 
--apply-log
对xtrabackup的--prepare参数的封装
 
--copy-back
做数据恢复时将备份数据文件拷贝到MySQL服务器的datadir ；
 
--remote-host=HOSTNAME
通过ssh将备份数据存储到进程服务器上；
 
--stream=[tar]
 
备份文件输出格式, tar时使用tar4ibd , 该文件可在XtarBackup binary文件中获得.如果备份时有指定--stream=tar, 则tar4ibd文件所处目录一定要在$PATH中(因为使用的是tar4ibd去压缩, 在XtraBackup的binary包中可获得该文件)。
 
在使用参数stream=tar备份的时候，你的xtrabackup_logfile可能会临时放在/tmp目录下，如果你备份的时候并发写入较大的话xtrabackup_logfile可能会很大(5G+)，很可能会撑满你的/tmp目录，可以通过参数--tmpdir指定目录来解决这个问题。
 
--tmpdir=DIRECTORY
 
当有指定--remote-host or --stream时, 事务日志临时存储的目录, 默认采用MySQL配置文件中所指定的临时目录tmpdir
 
--redo-only --apply-log组,
 
强制备份日志时只redo ,跳过rollback。这在做增量备份时非常必要。
 
--use-memory=#
 
该参数在prepare的时候使用，控制prepare时innodb实例使用的内存量
 
--throttle=IOS
 
同xtrabackup的--throttle参数
 
--sleep=是给ibbackup使用的，指定每备份1M数据，过程停止拷贝多少毫秒，也是为了在备份时尽量减小对正常业务的影响，具体可以查看ibbackup的手册 ；
 
--compress[=LEVEL]
对备份数据迚行压缩，仅支持ibbackup，xtrabackup还没有实现；
 
--include=REGEXP
对xtrabackup参数--tables的封装，也支持ibbackup。备份包含的库表，例如：--include="test.*"，意思是要备份test库中所有的表。如果需要全备份，则省略这个参数；如果需要备份test库下的2个表：test1和test2,则写成：--include="test.test1|test.test2"。也可以使用通配符，如：--include="test.test*"。
 
--databases=LIST
列出需要备份的databases，如果没有指定该参数，所有包含MyISAM和InnoDB表的database都会被备份；
 
--uncompress
解压备份的数据文件，支持ibbackup，xtrabackup还没有实现该功能；
 
--slave-info,
备份从库, 加上--slave-info备份目录下会多生成一个xtrabackup_slave_info 文件, 这里会保存主日志文件以及偏移, 文件内容类似于:CHANGE MASTER TO MASTER_LOG_FILE=‘‘, MASTER_LOG_POS=0
 
--socket=SOCKET
指定mysql.sock所在位置，以便备份进程登录mysql.