1.备份和恢复概念
可以根据不同的类型来划分备份的方法。根据备份的方法不同可以将备份分为:
- Hot Backup(热备)
- Cold Backup(冷备)
- Warm Backup(温备)
Hot Backup是指数据库运行中直接备份,对正在运行的数据库操作没有任何的影响。这种方式在 MySQL官方手册中称为Online Backup(在线备份)。 Cold Backup是指备份操作是在数据库停止的情况下,这种备份最为简单,一般只需要复制相关的数据库物理文件即可。这种方式在 MySQL官方手册中称为 Offline Backup(离线备份)。WarmBackup备份同样是在数据库运行中进行的,但是会对当前数据库的操作有所影响,如加一个全局读锁以保证备份数据的一致性。
按照备份后文件的内容,备份又可以分为:
- 逻辑备份
- 裸文件备份
在 MySQL数据库中,逻辑备份是指备份出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,或者是表内实际数据组成。如 mysqldump和
SELECT* INTO OUTFILE的方法。这类方法的好处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。但其缺点是恢复所需要的时间往往较长。
裸文件备份是指复制数据库的物理文件,既可以是在数据库运行中的复制(如backup、 xtrabackup这类工具),也可以是在数据库停止运行时直接的数据文件复制。
这类备份的恢复时间往往较逻辑备份短很多。若按照备份数据库的内容来分,备份又可以分为:
- 完全备份
- 增量备份
- 日志备份
完全备份是指对数据库进行一个完整的备份。增量备份是指在上次完全备份的基础上,对于更改的数据进行备份。日志备份主要是指对 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地将二进制日志重做传送并应用到从(slave/standby)数据库。
对于 MySQL数据库来说,官方没有提供真正的增量备份的方法,大部分是通过二进制日志完成增量备份的工作。这种备份较之真正的增量备份来说,效率还是很低的。
假设有一个100GB的数据库,要通过二进制日志完成备份,可能同一个页需要执行多次的SQL语句完成重做的工作。但是对于真正的增量备份来说,只需要记录当前每页最后的检查点的LSN,如果大于之前全备时的LSN,则备份该页,否则不用备份,这大大加快了备份的速度和恢复的时间,同时这也是 xtrabackup工具增量备份的原理。
此外还需要理解数据库备份的一致性,这种备份要求在备份的时候数据在这一时间点上是一致的。举例来说,在一个网络游戏中有一个玩家购买了道具,这个事务的过程是:先扣除相应的金钱,然后向其装备表中插入道具,确保扣费和得到道具是互相一致的。否则,在恢复时,可能出现金钱被扣除了而装备丢失的问题。
对于 InnoDB存储引擎来说,因为其支持MVC功能,因此实现一致的备份比较简单。用户可以先开启一个事务,然后导出一组相关的表,最后提交。当然用户的事务隔离级别必须设置为REPEATABLE READ,这样的做法就可以给出一个完美的一致性备份。然而这个方法的前提是需要用户正确地设计应用程序。对于上述的购买道具的过程,不可以分为两个事务来完成,如一个完成扣费,一个完成道具的购买。若备份这时发生在这两者之间,则由于逻辑设计的问题,导致备份出的数据依然不是一致的。
对于 mysqldump备份工具来说,可以通过添加--single-transaction选项获得InnoDB存储引擎的一致性备份,原理和之前所说的相同。需要了解的是,这时的备份是在一个执行时间很长的事务中完成的。另外,对于InnoDB存储引擎的备份,务必加上--single-transaction的选项(虽然是mysqldump的一个可选选项,但是我找不出任何不加的理由)。
最后,任何时候都需要做好远程异地备份,也就是容灾的防范。
2.冷备
对于 InnodB存储引擎的冷备非常简单,只需要备份 MySQL数据库的frm文件,共享表空间文件,独立表空间文件(*bd),重做日志文件。另外建议定期备份 MySQL数据库的配置文件my.cnf,这样有利于恢复的操作。
通常DBA会写一个脚本来进行冷备的操作,DBA可能还会对备份完的数据库进行打包和压缩,这都并不是难事。关键在于不要遗漏原本需要备份的物理文件,如共享表空间和重做日志文件,少了这些文件可能数据库都无法启动。另外一种经常发生的情况是由于磁盘空间已满而导致的备份失败,DBA可能习惯性地认为运行脚本的备份是没有问题的,少了检验的机制。
正如前面所说的,在同一台机器上对数据库进行冷备是远远不够的,至少还需要将本地产生的备份存放到一台远程的服务器中,确保不会因为本地数据库的宕机而影响备份文件的使用。
冷备的优点是:
- 备份简单,只要复制相关文件即可。
- 备份文件易于在不同操作系统,不同 MySQL版本上进行恢复。
- 恢复相当简单,只需要把文件恢复到指定位置即可。
- 恢复速度快,不需要执行任何SQL语句,也不需要重建索引。
冷备的缺点是:
- 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的数据,如undo段,插入缓冲等信息
- 冷备也不总是可以轻易地跨平台。操作系统、 MySQL的版本、文件大小写敏感和浮点数格式都会成为问题。
