数据库备份(Mysql)

冷不防 2022-05-27 12:08 296阅读 0赞

数据库备份(Mysql)：

衡量数据备份的两个重要的指标：恢复点目标(RPO)和恢复时间目标(RTO)

恢复点目标(RPO)：重点关注能恢复到什么程度

恢复时间目标(RTO)：重点关注恢复需要多长时间

备份方式：文件系统快照（LVM），逻辑备份工具Mysqldump，Mydumper，以及物理备份工具Xtrabackup

冷备份：

关闭MySQL服务器，然后将data目录下面的所有文件进行拷贝保存，需要恢复时，则将目录拷贝到需要恢复的机器即可。这种方式确实方便，但是在生产环境中基本没什么作用。因为所有的机器都是要提供服务的，即使是Slave有时候也需要提供只读服务，所以关闭MySQL停服备份是不现实的。与冷备份相对应的一个概念是热备份，所谓热备份是在不影响MySQL对外服务的情况下，进行备份。

快照备份：

首先要介绍的热备份是快照备份，快照备份是指通过文件系统支持的快照功能对[数据库][Link 1]进行备份。备份的原理是将所有的数据库文件放在同一分区中，然后对该分区执行快照工作，对于[Linux][]而言，需要通过LVM(LogicalVolumn Manager)来实现。LVM使用写时复制(copy-on-write)技术来创建快照。例如，对整个卷的某个瞬间的逻辑副本，类似于数据库中的innodb存储引擎的MVCC，只不过LVM的快照在文件系统层面，而MVCC在数据库层面，而且仅支持innodb存储引擎。LVM有一个快照预留区域，如果原始卷数据有变化时，LVM保证在任何变更写入之前，会复制受影响块到快照预留区域。简单来说，快照区域内保留了快照点开始时的一致的所有old数据。对于更新很少的数据库，快照也会非常小。对于MySQL而言，为了使用快照备份，需要将数据文件，日志文件都放在一个逻辑卷中，然后对该卷快照备份即可。由于快照备份，只能本地，因此，如果本地的磁盘损坏，则快照也就损坏了。快照备份更偏向于对误操作防范，可以将数据库迅速恢复到快照产生的时间点，然后结合二进制日志可以恢复到指定的时间点。

逻辑备份：

冷备份和快照备份由于其弊端在生产环境中很少使用，使用更多是MySQL自带的逻辑备份和物理备份工具，这节主要讲逻辑备份，MySQL官方提供了Mysqldump逻辑备份工具，虽然已经足够好，但存在单线程备份慢的问题。在社区提供了更优秀的逻辑备份工具mydumper，它的优势主要体现在多线程备份，备份速度更快。

Mysqldump

理解Mysqldump工作原理，一定要将事务表(innodb)和非事务表(比如myisam)区别对待，因为备份的流程与此息息相关。而且，到目前为止，我们也无法规避myisam表，即使我们的所有业务表都是innodb，因为[mysql][]库中系统表仍然采用的myisam表。备份的基本流程如下：  
1.调用FTWRL(flush tableswith read lock)，全局禁止读写  
2.开启快照读，获取此时的快照(仅对innodb表起作用)  
3.备份非innodb表数据(\*.frm,\*.myi,\*.myd等)  
4.非innodb表备份完毕后，释放FTWRL锁  
5.逐一备份innodb表数据  
6.备份完成。

Mydumper  
·······Mydumper原理与Mysqldump原理类似，最大的区别是引入了多线程备份，每个备份线程备份一部分表，当然并发粒度可以到行级，达到多线程备份的目的。这里要解决最大一个问题是，如何保证备份的一致性，其实关键还是在于FTWRL。对于非innodb表，在释放锁之前，需要将表备份完成。对于innodb表，需要确保多个线程都能拿到一致性位点，这个动作同样要在持有全局锁期间完成，因为此时数据库没有读写，可以保证位点一致。

物理备份(Xtrabackup)：

相对于逻辑备份利用查询提取数据中的所有记录，物理备份更直接，拷贝数据库文件和日志来完成备份，因此速度会更快。当然，无论是开源的Mydumper还是官方最新的备份工具(5.7.11的mysqlpump)都支持了多线程备份，所以速度差异可能会进一步缩小，至少从目前生产环境来看，物理备份使用还是比较多的。由于Xtrabackup支持备份innodb表，实际生产环境中我们使用的工具是innobackupex，它是对xtrabackup的一层封装。innobackupex 脚本用来备份非 InnoDB 表，同时会调用 xtrabackup 命令来备份 InnoDB 表，innobackupex的基本流程如下：  
1.开启redo日志拷贝线程，从最新的检查点开始顺序拷贝redo日志；  
2.开启idb文件拷贝线程，拷贝innodb表的数据  
3.idb文件拷贝结束，通知调用FTWRL，获取一致性位点  
4.备份非innodb表(系统表)和frm文件  
5.由于此时没有新事务提交，等待redo日志拷贝完成  
6.最新的redo日志拷贝完成后，相当于此时的innodb表和非innodb表数据都是最新的  
7.获取binlog位点，此时数据库的状态是一致的。  
8.释放锁，备份结束。

[Link 1]: https://www.2cto.com/database/
[Linux]: https://www.2cto.com/os/linux/
[mysql]: https://www.2cto.com/database/MySQL/