MySQL 使用 XtraBackup 进行数据热备份指导 [全量+增量]

原创
01/27 22:02
阅读数 2.5K

背景

  • 最近一直涉猎 MySQL 数据库的操作、集群部署
    注意到,为保证数据安全,掌握数据备份是极为重要的
    相比小型服务的冷备份而言
    在此推荐并整理更受推崇的 XtraBackup 下的热备份技巧

☞ 概念了解 [XtraBackup]

  • XtraBackup 是一种物理备份工具
    通过协议连接到 MySQL 服务端,然后读取并复制底层的文件,完成物理备份

  • 优势
    XtraBackup 备份过程中加读锁,数据可读,但是不可写(分以下情况)
    Innodb 引擎的备份是无阻塞的备份,不会影响表的读写操作
    MyISAML 引擎是要加读锁的,只能读不能写
    XtraBackup 备份过程不会打断正在执行的事务
    XtraBackup 能够基于压缩等功能节约硬盘空间和流量
    XtraBackup 还可以将数据加密,让他更加安全

  • 环境

CentOS7.9	Percona XtraBackup 2.4	MySQL5.7.32

☛ 前期准备

1). 下载 Percona-XtraBackup

wget https://downloads.percona.com/downloads/Percona-XtraBackup-2.4/Percona-XtraBackup-2.4.21/binary/redhat/7/x86_64/Percona-XtraBackup-2.4.21-r5988af5-el7-x86_64-bundle.tar
tar xvf Percona-XtraBackup-2.4.21-r5988af5-el7-x86_64-bundle.tar #解压命令
yum localinstall *.rpm #安装命令
  • 查看安装情况: rpm -qa|grep xtrabackup
[root@localhost download]# rpm -qa|grep xtrabackup
percona-xtrabackup-24-2.4.21-1.el7.x86_64
percona-xtrabackup-test-24-2.4.21-1.el7.x86_64
percona-xtrabackup-24-debuginfo-2.4.21-1.el7.x86_64
  • 查看安装目录: rpm -ql percona-xtrabackup-24-2.4.21-1.el7.x86_64
[root@localhost download]#  rpm -ql percona-xtrabackup-24-2.4.21-1.el7.x86_64
/usr/bin/innobackupex #是将xtrabackup进行封装的perl脚本,提供了备份myisam表的能力
/usr/bin/xbcloud
/usr/bin/xbcloud_osenv
/usr/bin/xbcrypt
/usr/bin/xbstream
/usr/bin/xtrabackup #最主要的备份工具,是用于热备 innodb,xtradb表中数据的工具,不能备份其他类型的表,也不能备份数据表结构
/usr/lib64/xtrabackup/plugin/keyring_file.so
/usr/lib64/xtrabackup/plugin/keyring_vault.so
/usr/share/doc/percona-xtrabackup-24-2.4.21
/usr/share/doc/percona-xtrabackup-24-2.4.21/LICENSE
/usr/share/man/man1/innobackupex.1.gz
/usr/share/man/man1/xbcrypt.1.gz
/usr/share/man/man1/xbstream.1.gz
/usr/share/man/man1/xtrabackup.1.gz

2). 创建用于备份的用户

  • 此处,作为入门可以先创建一个最简单的用户
    (后期,根据自己的实际需求再考虑更安全、完整的用户即可)
    SQL 语句如下:
mysql> CREATE USER 'bkpuser'@'localhost' IDENTIFIED BY 'bk_mT007';
mysql> GRANT RELOAD, LOCK TABLES, PROCESS, REPLICATION CLIENT ON *.* TO
       'bkpuser'@'localhost';
mysql> FLUSH PRIVILEGES;

☛ 全量备份、全备恢复还原

▷ 全量备份操作

备份时需启动 MySQL 服务

官方文档 —— 【percona-xtrabackup/2.4/using_xtrabackup/privileges】

  • innobackupex 备份指令如下:
innobackupex --defaults-file=/etc/my.cnf --user=bkpuser --password=bk_mT007  /www/server/backUp
参数 解释
–defaults-file=/etc/my.cnf 指定 mysql 配置文件位置(如果是"/etc/my.cnf"可以不适用此参数,如果使用了必须放在第一个位置)
–datadir=/var/lib/mysql/data 指定所要备份的数据目录,不使用,会默认指定 my.cnf 文件中的"datadir"参数配置
–user=bkpuser 指定备份用户
–host 指定主机
–port 指定端口号,默认为 3306
/www/server/backUp 自定义,指定备份目录
–no-timestamp 不创建时间戳目录
–stream=xbstream 开启流式备份,如果开启,则前面的指令写法为:innobackupex --defaults-file=/etc/my.cnf --user=bkpuser --password=bk_mT007 --no-timestamp --stream=xbstream -> /www/server/backup.xbstream
  • 正常运行会有如下的打印信息:

  • 最终会在目录 "/www/server/backUp" 中,查看到生成的备份数据

▷ 使用全备恢复还原

其实,一般发现数据出现问题时,才会考虑使用 全量备份恢复还原

1). 拷贝一份现有数据,避免异常

关闭 mysql 服务: service mysql stop

生产环境,为了避免数据备份出差错后的恢复,建议:找到数据库 data 目录,删除数据或拷贝

  • 可在 my.cnf 文件中查看 "datadir" 参数,
    比如我的虚拟机中的配置信息为: "datadir=/var/lib/mysql/data"
    则执行命令如下:
    "/var/lib/mysql/data_back" 即为我拷贝到的新位置)
mv /var/lib/mysql/data /var/lib/mysql/data_back

2). 准备 (prepare) 一个完全备份

为了合并数据,使数据文件处于一致性的状态,回滚没有提交的事务,同步已经提交的事务到数据文件

  • apply-log 执行命令如下:
innobackupex --apply-log /www/server/backUp/2021-01-26_19-37-59

最终会出现类似 "210126 20:10:45 completed OK!" 的打印信息,说明执行正确

3). 从一个完全备份中恢复数据

通过配置文件,copy 备份目录到 mysql 数据目录 (自行处理文件分区等)

  • 恢复数据,将备份数据文件拷贝到数据目录
innobackupex  --defaults-file=/etc/my.cnf  --copy-back  /www/server/backUp/2021-01-26_19-37-59
  • 此时,可以注意到,数据已恢复

4). 修改数据目录的所有者

当数据恢复至 DATADIR 目录以后,还需要确保所有的数据文件的属主和属组均为正确的用户

  • 这一步很重要:否则,在启动 mysql 之前还需要事先修改数据文件的属主和属组
chown mysql:mysql -R /var/lib/mysql/data

5). 重启 mysql 服务

service mysql start
  • 因为当前,鄙人使用的是 PXC 集群环境,所以状态信息如下:

▷ 总结

■ 全库备份与恢复三步曲

a. innobackupex 全量备份,并指定备份目录路径;

b. 在恢复前,需要使用 --apply-log 参数先进行合并数据文件,确保数据的一致性要求;

c. 恢复时,直接使用 --copy-back 参数进行恢复,需要注意的是,在 my.cnf 中要指定数据文件目录的路径


☛ 增量备份、增备恢复还原

【注意】:增量备份仅能应用于 InnoDBXtraDB 表,对于 MyISAM 表而言,执行增量备份时其实进行的是完全备份

  • 【推荐阅读】
	使用 innobackupex 进行增量备份,
	每个 InnoDB 的页面都会包含一个 LSN 信息,每当相关的数据发生改变,相关的页面的LSN就会自动增长。
	这正是 InnoDB 表可以进行增量备份的基础,
	即 innobackupex 通过备份上次完全备份之后发生改变的页面来实现。

	在进行增量备份时,首先要进行一次全量备份,
	第一次增量备份是基于全备的,之后的增量备份都是基于上一次的增量备份的,以此类推 ...

▷ 基于当前最新的全量备份

前提是,当下存在前面全量备份的文件哦,以我前面得到的 "2021-01-27_19-01-45" 为例

  • 执行命令如下:
 innobackupex --defaults-file=/etc/my.cnf --user=bkpuser --password=bk_mT007 --incremental /www/server/backUp/ --incremental-basedir=/www/server/backUp/2021-01-27_19-01-45/
  • 可以分别查看备份目录中的 "xtrabackup_checkpoints" 文件
    对于两个文件中各"from_lsn""to_lsn" 等参数的不同
    实际项目中,其实就是因为热备份情况下的数据一直在更新操作!
    得到的列表展示如下:
...
210127 19:15:30 [00]        ...done
xtrabackup: Transaction log of lsn (2796693) to (2796718) was copied.
210127 19:15:30 completed OK!

[root@localhost backUp]# ll
总用量 56
drwxr-x--- 6 root root   239 1月  27 19:01 2021-01-27_19-01-45 # 全量备份的数据
drwxr-x--- 6 root root   265 1月  27 19:15 2021-01-27_19-15-26 # 增量备份的数据

[root@localhost backUp]# cat 2021-01-27_19-01-45/xtrabackup_checkpoints
backup_type = full-backuped 	#备份类型为全量备份
from_lsn = 0 	#lsn 从 0 开始
to_lsn = 2788734 	#lsn 到 2788734 结束
last_lsn = 2788750
compact = 0
recover_binlog_info = 0
flushed_lsn = 2788743	#lsn 刷新的位置

[root@localhost backUp]# cat 2021-01-27_19-15-26/xtrabackup_checkpoints
backup_type = incremental #备份类型为增量备份
from_lsn = 2788734	#lsn 从 2788734 开始
to_lsn = 2796709	#lsn 到 2796709 结束
last_lsn = 2796718
compact = 0
recover_binlog_info = 0
flushed_lsn = 2796702	#lsn 刷新的位置

【提示】:之后的增量备份操作,都是基于上一次的增量备份,以此类推 …

▷ 增量备份后数据恢复

关闭 mysql 服务: service mysql stop

为了模拟数据损坏,可以删掉原来的数据目录,或者拷贝一份

1). 合并全备数据目录

  • 首先,确保全备数据的一致性
innobackupex --apply-log --redo-only /www/server/backUp/2021-01-27_19-01-45/
  • 将增量备份数据合并到全备数据目录当中
innobackupex --apply-log --redo-only /www/server/backUp/2021-01-27_19-01-45/ --incremental-dir=/www/server/backUp/2021-01-27_19-15-26/
  • 此时可以查看到全量备份的数据的 "xtrabackup_checkpoints" 文件
    其参数"backup_type " 变为了:"log-applied"
    并且 "from_lsn""to_lsn""flushed_lsn " 都会成为最新数据
[root@localhost backUp]# cat 2021-01-27_19-01-45/xtrabackup_checkpoints
backup_type = log-applied  #查看到数据备份类型是增加
from_lsn = 0
to_lsn = 2796709
last_lsn = 2796718
compact = 0
recover_binlog_info = 0
flushed_lsn = 2796702

2). 恢复/还原数据

 innobackupex --copy-back /www/server/backUp/2021-01-27_19-01-45/
  • 修改数据目录的所有者
chown mysql:mysql -R /var/lib/mysql/data
  • 重启 mysql 服务
service mysql start

▷ 总结

■ 增量备份与恢复,步骤

(1)增量备份需要使用参数 --incremental 指定需要备份到哪个目录,使用incremental-dir指定全备目录;

(2)进行数据备份时,需要使用参数 --apply-log redo-only 先合并全备数据目录数据,确保全备数据目录数据的一致性;

(3)再将增量备份数据使用参数 --incremental-dir 合并到全备数据当中;

(4)最后通过最后的全备数据进行恢复数据,注意,如果有多个增量备份,需要逐一合并到全备数据当中,再进行恢复


☞ 定时任务、实际应用

一般来说,建议使用计划任务进行备份操作:每周全量备份一次,每天增量备份一次

▷ 全量备份脚本、计划任务

1). 编辑全量备份的脚本

  • 创建脚本
touch back_up.sh
  • 打开脚本并添加全量备份信息如下:
    (在此,我没有使用时间戳,避免太多备份文件,直接指定了一个文件目录"/www/server/backUp/back_data"
# !/bin/bash
BACKUP_PATH='/www/server/backUp/back_data'
# 为了避免冲突,先删除文件夹
find ${BACKUP_PATH} -exec rm -rf {
   
   
   } \; > /dev/null 2>&1
time=$(date "+%Y-%m-%d %H:%M:%S")
echo "执行全量热备份 ${time}"
innobackupex --defaults-file=/etc/my.cnf --user=bkpuser --password=bk_mT007 --no-timestamp ${BACKUP_PATH}

【注意】脚本文件不要在 windows 环境下编写,最好使用 Linux 下的 vim,以免回车键影响文件出现问号"?"

2). 给予脚本权限

  • 给予权限
chmod -R 755 back_up.sh

3). 计划任务的配置

  • 定时全量热备脚本
crontab -e
  • 此处,为了测试方便,我设定了每 3 分钟进行一次备份操作
*/3 * * * * /www/server/backUp/back_up.sh > /www/server/backUp/back_log.log 2>&1
  • crontab 计划任务在添加或修改后,需要保存并重启服务才能生效
systemctl restart crond

▷ 增量备份脚本、计划任务

可以对比上面的步骤,此处不会介绍的太详细 …

  • 创建脚本
touch inc_back_up.sh
  • 打开脚本并添加全量备份信息如下:
    (在此,指定了一个增量备份文件目录:"/www/server/backUp/inc_back_data"
# !/bin/bash
BACKUP_PATH='/www/server/backUp/back_data'
INC_BACKUP_PATH='/www/server/backUp/inc_back_data'
# 为了避免冲突,先删除文件夹
find ${INC_BACKUP_PATH} -exec rm -rf {
   
   
   } \; > /dev/null 2>&1
time=$(date "+%Y-%m-%d %H:%M:%S")
echo "执行增量热备份 ${time}"
innobackupex --defaults-file=/etc/my.cnf --user=bkpuser --password=bk_mT007 --no-timestamp --incremental ${INC_BACKUP_PATH} --incremental-basedir=${BACKUP_PATH} 
innobackupex --apply-log --redo-only ${BACKUP_PATH}
innobackupex --apply-log --redo-only ${BACKUP_PATH} --incremental-dir=${INC_BACKUP_PATH}
  • 给予权限
chmod -R 755 inc_back_up.sh
  • 定时全量热备脚本
crontab -e
  • 此处,为了测试方便,我设定了每 3 分钟进行一次增量备份操作
*/3 * * * * /www/server/backUp/inc_back_up.sh > /www/server/backUp/inc_back_log.log 2>&1
  • 保存并重启 crontab 服务
systemctl restart crond

▷ 总结

注意我对执行脚本中,指令的执行顺序

  • 上面的计划任务操作后,最终演示目录"/www/server/backUp" 下的文件情况:
  • 后期若是选定一台机器进行数据恢复,那么停机、合并全备份数据,还原操作即可 …

附录

参考文章

推荐文章 —— 【MySQL入门篇(七)之 Xtrabackup 备份与恢复】

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