《Mysql入門MySQL備份原理詳解》要點：
本文介紹了Mysql入門MySQL備份原理詳解，希望對您有用。如果有疑問，可以聯系我們。

MYSQL學習本文為大家介紹了MySQL備份原理,歡迎大家閱讀.

MYSQL學習備份是數據安全的最后一道防線,對于任何數據丟失的場景,備份雖然不一定能恢復百分之百的數據(取決于備份周期),但至少能將損失降到最低.衡量備份恢復有兩個重要的指標：恢復點目標(RPO)和恢復時間目標(RTO),前者重點關注能恢復到什么程度,而后者則重點關注恢復需要多長時間.這篇文章主要討論MySQL的備份方案,重點介紹幾種備份方式的原理,包括文件系統快照(LVM),邏輯備份工具Mysqldump,Mydumper,以及物理備份工具Xtrabackup,同時會詳細講解幾種方案的優缺點,以及可能遇到的問題.

MYSQL學習冷備份

MYSQL學習最簡單的備份方式就是,關閉MySQL服務器,然后將data目錄下面的所有文件進行拷貝保存,需要恢復時,則將目錄拷貝到需要恢復的機器即可.這種方式確實方便,但是在生產環境中基本沒什么作用.因為所有的機器都是要提供服務的,即使是Slave有時候也需要提供只讀服務,所以關閉MySQL停服備份是不現實的.與冷備份相對應的一個概念是熱備份,所謂熱備份是在不影響MySQL對外服務的情況下,進行備份,熱備份是這篇文章討論的重點.

MYSQL學習快照備份

MYSQL學習首先要介紹的熱備份是快照備份,快照備份是指通過文件系統支持的快照功能對數據庫進行備份.備份的原理是將所有的數據庫文件放在同一分區中,然后對該分區執行快照工作,對于Linux而言,需要通過LVM(Logical Volumn Manager)來實現.LVM使用寫時復制(copy-on-write)技術來創建快照,例如,對整個卷的某個瞬間的邏輯副本,類似于數據庫中的innodb存儲引擎的MVCC,只不過LVM的快照在文件系統層面,而MVCC在數據庫層面,而且僅支持innodb存儲引擎.LVM有一個快照預留區域,如果原始卷數據有變化時,LVM保證在任何變更寫入之前,會復制受影響塊到快照預留區域.簡單來說,快照區域內保留了快照點開始時的一致的所有old數據.對于更新很少的數據庫,快照也會非常小.對于MySQL而言,為了使用快照備份,需要將數據文件,日志文件都放在一個邏輯卷中,然后對該卷快照備份即可.由于快照備份,只能本地,因此,如果本地的磁盤損壞,則快照也就損壞了.快照備份更偏向于對誤操作防范,可以將數據庫迅速恢復到快照產生的時間點,然后結合二進制日志可以恢復到指定的時間點.基本原理如下圖：

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MYSQL學習邏輯備份

MYSQL學習冷備份和快照備份由于其弊端在生產環境中很少使用,使用更多是MySQL自帶的邏輯備份和物理備份工具,這節主要講邏輯備份,MySQL官方提供了Mysqldump邏輯備份工具,雖然已經足夠好,但存在單線程備份慢的問題.在社區提供了更優秀的邏輯備份工具mydumper,它的優勢主要體現在多線程備份,備份速度更快.

MYSQL學習Mysqldump
Mysqldump用于備份,不得不提兩個關鍵的參數：
--single-transaction：在開始備份前,執行start transaction命令,以此來獲取一致性備份,該參數僅對innodb存儲引擎有效.
--master-data=2：主要用于記錄一致性備份的位點.
理解Mysqldump工作原理,一定要將事務表(innodb)和非事務表(比如myisam)區別對待,因為備份的流程與此息息相關.而且,到目前為止,我們也無法規避myisam表,即使我們的所有業務表都是innodb,因為mysql庫中系統表仍然采用的myisam表.

MYSQL學習備份的基本流程如下：

MYSQL學習1.調用FTWRL(flush tables with read lock),全局禁止讀寫
2.開啟快照讀,獲取此時的快照(僅對innodb表起作用)
3.備份非innodb表數據(*.frm,*.myi,*.myd等)
4.非innodb表備份完畢后,釋放FTWRL鎖
5.逐一備份innodb表數據
6.備份完成.

MYSQL學習整個過程,可以參考我同事的一張圖,但他的這張圖只考慮innodb表的備份情況,實際上在unlock tables執行完畢之前,非innodb表已經備份完畢,后面的t1,t2和t3實質都是innodb表,而且5.6的mysqldump利用保存點機制,每備份完一個表就將一個表上的MDL鎖釋放,避免對一張表鎖更長的時間.

MYSQL學習大家可能有一個疑問,為啥備份innodb表之前,就已經將鎖釋放掉了,這實際上是利用了innodb引擎的MVCC機制,開啟快照讀后,就能獲取那個時間的一致的數據,無論需要備份多長時間,直到整個事務結束(commit)為止.

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MYSQL學習Mydumper
Mydumper原理與Mysqldump原理類似,最大的區別是引入了多線程備份,每個備份線程備份一部分表,當然并發粒度可以到行級,達到多線程備份的目的.這里要解決最大一個問題是,如何保證備份的一致性,其實關鍵還是在于FTWRL.對于非innodb表,在釋放鎖之前,需要將表備份完成.對于innodb表,需要確保多個線程都能拿到一致性位點,這個動作同樣要在持有全局鎖期間完成,因為此時數據庫沒有讀寫,可以保證位點一致.所以基本流程如下：

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MYSQL學習物理備份(Xtrabackup)
相對于邏輯備份利用查詢提取數據中的所有記錄,物理備份更直接,拷貝數據庫文件和日志來完成備份,因此速度會更快.當然,無論是開源的Mydumper還是官方最新的備份工具(5.7.11的mysqlpump)都支持了多線程備份,所以速度差異可能會進一步縮小,至少從目前生產環境來看,物理備份使用還是比較多的.由于Xtrabackup支持備份innodb表,實際生產環境中我們使用的工具是innobackupex,它是對xtrabackup的一層封裝.innobackupex腳本用來備份非 InnoDB 表,同時會調用 xtrabackup命令來備份 InnoDB 表,innobackupex的基本流程如下：
1.開啟redo日志拷貝線程,從最新的檢查點開始順序拷貝redo日志；
2.開啟idb文件拷貝線程,拷貝innodb表的數據
3.idb文件拷貝結束,通知調用FTWRL,獲取一致性位點
4.備份非innodb表(系統表)和frm文件
5.由于此時沒有新事務提交,等待redo日志拷貝完成
6.最新的redo日志拷貝完成后,相當于此時的innodb表和非innodb表數據都是最新的
7.獲取binlog位點,此時數據庫的狀態是一致的.
8.釋放鎖,備份結束.

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MYSQL學習Xtrabackup的改進
從前面介紹的邏輯備份和物理備份來看,無論是哪種備份工具,為了獲取一致性位點,都強依賴于FTWRL.這個鎖殺傷力非常大,因為持有鎖的這段時間,整個數據庫實質上不能對外提供寫服務的.此外,由于FTWRL需要關閉表,如有大查詢,會導致FTWRL等待,進而導致DML堵塞的時間變長.即使是備庫,也有SQL線程在復制來源于主庫的更新,上全局鎖時,會導致主備庫延遲.從前面的分析來看,FTWRL這把鎖持有的時間主要與非innodb表的數據量有關,如果非innodb表數據量很大,備份很慢,那么持有鎖的時間就會很長.即使全部是innodb表,也會因為有mysql庫系統表存在,導致會鎖一定的時間.為了解決這個問題,Percona公司對Mysql的Server層做了改進,引入了BACKUP LOCK,具體而言,通過"LOCKTABLES FOR BACKUP"命令來備份非innodb表數據；通過"LOCK BINLOG FOR BACKUP"來獲取一致性位點,盡量減少因為數據庫備份帶來的服務受損.我們看看采用這兩個鎖與FTWRL的區別：

MYSQL學習LOCK TABLES FOR BACKUP
作用：備份數據
1.禁止非innodb表更新
2.禁止所有表的ddl
優化點：
1.不會被大查詢堵塞(關閉表)
2.不會堵塞innodb表的讀取和更新,這點非常重要,對于業務表全部是innodb的情況,則備份過程中DML完全不受損
UNLOCKTABLES

MYSQL學習LOCK BINLOG FOR BACKUP
作用：獲取一致性位點.
1.禁止對位點更新的操作
優化點：
1.允許DDl和更新,直到寫binlog為止.
UNLOCKBINLOG

MYSQL學習以上就是本文的全部內容,希望對大家的學習有所幫助.

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