第八章 备份与恢复（学习笔记）

　　1. 备份

　　1.1 根据备份方法不同可以划分为：

• 热备（Hot Backup）

　　ibbackup是InnoDB存储引擎备份的首选方式，只不过是收费软件。其工作原理如下：

　　1） 记录备份开始时，InnoDB存储引擎重做日志文件检查点的LSN

　　2） 复制共享表空间文件以及独立表空间文件

　　3） 记录复制完表空间文件后，InnoDB存储引擎重做日志文件检查点的LSN

　　4） 复制在备份时产生的重做日志

　　ibbackup对InnoDB存储引擎表的恢复步骤为：

　　1） 恢复表空间文件

　　2） 应用重做日志文件

　　XtraBackup实现增量备份

　　XtraBackup是一款开源的备份工具，支持对于InnoDB存储引擎的增量备份，工作原理如下：

　　1） 完成一个全备，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是否大于上次备份的LSN，如果是则备份该页　　

• 冷备（Cold Backup）

　　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。定期备份MySQL数据库的配置文件my.cnf，这样有利于恢复的操作。

　　也需要做好远程异地备份，即容灾防范。

　　优点：

　　1. 备份简单，只需要复制相关文件即可

　　2. 备份文件易于在不同操作系统，不同MySQL版本上进行恢复

　　3. 恢复简单，只需要把文件恢复到指定位置即可

　　4. 恢复速度快，不需要执行SQL语句，也不需要重建索引

　　缺点：

　　1. 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

　　2. 冷备不总是可以轻易跨平台。操作系统、MySQL版本、文件大小写敏感和浮点数格式都会成为问题

• 温备（Warm Backup）

　　备份同样在数据库运行中进行，但是会对当前数据库的操作有影响，如加一个全局读锁以保证备份数据的一致性

　　1.2 按照备份后文件的内容，可以分为：

• 逻辑备份

　　逻辑备份是指备份出来的文件内容是可读的，一般是文本文件。内容一般是由一条条SQL语句，或者表内实际数据组成。优点是可以观察导出文件的内容，一般适用于数据库的升级、迁移等工作。缺点是恢复所需要的时间往往较长。

　　1. mysqldump备份工具用来完成转存（dump）、数据库备份及不同数据库之间的移植，如从MySQL低版本数据库升级到MySQL高版本数据库，又或者从MySQL数据库移植到Oracle、Microsoft SQL Server数据库等。mysqldump语法如下：

　　mysqldump [arguments] >file_name

　　例如： mysqldump --all-databases > dump.sql  /   mysqldump --databases db1 db2 db3 > dump.sql  /  mysqldump --single-transaction（保证备份的一致性，仅对InnoDB存储引擎有效）  --where='b>2' test a > a.sql (完成一张表的导出)

　　逻辑备份的恢复语句：

　　mysql -uroot -p <test_backup.sql

　　注： mysqldump不能导出视图，故而用mysqldump备份完数据库后，还需要导出视图的定义，或者备份视图定义的frm文件，并在恢复时进行导入，以保证mysqldump数据库的完全恢复　　

　　2. SELECT....INTO OUTFILE

　　该语句主要用于导出一张表中的数据。语法如下：

　　SELECT [column 1], [column 2] ...

　　INTO 

　　OUTFILE 'file_name'

　　[{FIELDS  |   COLUMNS}

　　[TERMINATED BY 'string'  ]   //表示每个列的分隔符

　　[ [OPTIONALLY]  ENCLOSED BY 'char'  ]   //表示字符串包含哪些字符

　　[ ESCAPED BY 'char']    // 转义符

　　]

　　[ LINES

　　[ STARTING BY 'string']   // 每行开始的字符

　　[ TERMINATED BY 'string' ]   每行的结束符

　　]

　　FROM TABLE WHERE....

　　没有指定任何FIELDS和LINES选项的默认设置如下：

　　FIELDS TERMINATED BY '\t' ENCLOSED BY ' ' ESCAPED '\\'

　　LINES TERMINATED BY '\n' STARTING BY ' '  

　　对SELECT INTO OUTFILE 导出的数据进行恢复使用如下语句：

　　LOAD DATA INTO TABLE a IGNORE1 LINES INFILE '/home/mysql/a.txt/' (其他设置与导出类似)

• 裸文件备份

　　复制数据库的物理文件，既可以在数据库运行中复制（如ibbackup、xtrabackup这类工具），也可以在数据库停止运行时直接进行数据文件复制

　　1.3 按照备份数据库的内容来分，可以分为：

• 完全备份

　　对数据库进行完整的备份

• 增量备份

　　在上次完全备份的基础上，对更改的数据进行备份。（MySQL数据库没有实现基于LSN的增量备份功能，其通过二进制日志实现该功能，效率较低）

• 日志备份

　　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（replay）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的将二进制日志重做传送并应用到从（slave/standby）数据库。推荐的二进制日志的服务器配置应该是：

　　[mysqld]

　　log-bin = mysql-bin

　　sync-binlog = 1

　　innodb_support_xa = 1

　　还原binlog.000001， 可以使用如下命令：

　　mysqlbinlog binlog.000001 | mysql -uroot -p test 　　

　　1.4 快照备份

　　MySQL数据库本身并不支持快照功能，因此快照备份是指通过文件系统支持的快照功能对数据库进行备份。备份的前提是将所有数据库文件放在同一文件分区中，然后对该分区进行快照操作。支持快照功能的文件系统有GNU/Linux的逻辑管理器（Logical Volume Manager, LVM)。下图为LVM工作原理：

　　

 

 　　若干个磁盘分区连接为一个整块的卷组（Volume Group），形成一个存储池。管理员可以在卷组上任意创建逻辑卷，并进一步在逻辑卷上创建文件系统。

　　·LVM使用了写时复制（copy-on-write）技术来创建快照。当创建一个快照时，仅复制原始卷中数据的元数据（meta data），并不会有数据的物理操作，因此快照的创建过程是非常快的。

　　当快照创建完成，原始卷上有写操作时，快照会跟踪原始卷块的改变，将要改变的数据在改变之前复制到快照预留的空间里，即写时复制。对于快照的读取操作，如果读取的数据块是创建快照后没有修改过的，那么会将读操作直接重定向到原始卷上，如果要读取的是已经修改过的块，则将读取保存在快照中该块在原始卷上改变之前的数据。采用写时复制机制保证了读取快照时得到的数据与快照创建时一致。

　　 

　　2. 复制

　　2.1 复制

　　复制（replication）是MySQL数据库提供的一种高可用高性能的解决方案，一般用来建立大型的应用。工作原理分为三个步骤：

　　1）主服务器（master）把数据更改记录到二进制日志（binlog）中。

　　2）从服务器（slave）把主服务器的二进制日志复制到自己的中继日志（relay log）中。

　　3）从服务器重做中继日志中的日志，把更改应用到自己的数据库中，以达到数据的最终一致性。

　　

　　2.2  快照+复制的备份架构

　　复制除了可以作为备份，还有如下主要功能：

• 数据分布   由于MySQL数据库提供的复制并不需要很大的带宽需求，因此可以在不同的数据中心之间实现数据的复制
• 读取的负载平衡   通过建立多个从服务器，可将读取平均地分布到这些从服务器中，并且减少了主服务器的压力。
• 数据库备份  复制对备份很有帮助，但是从服务器不是备份，不能完全替代备份
• 高可用性和故障转移  通过复制建立的从服务器有助于故障转移，减少故障的停机时间和恢复时间

　　通过对从服务器上的数据库所在分区进行快照，可以避免误操作对复制的影响。当发生主服务器上的误操作时，只需要将从服务器上的快照进行恢复，然后再根据二进制日志进行point-in-time的恢复即可