【MySQL备份】Percona XtraBackup增量备份实战篇

目录

1.前言

2.准备工作

2.1.环境信息

2.2.创建备份目录

2.3.配置/etc/my.cnf文件 

2.4.授予root用户BACKUP_ADMIN权限

3.增量备份

3.1.第一步：全量备份

3.2.第二步：增量备份

3.3.第三步：再次增量备份 

4.准备备份

4.1.准备全量备份

4.2.逐个应用增量备份

4.3.最终准备

5.备份恢复

6.总结 

"实战演练：利用Percona XtraBackup执行MySQL增量备份操作详解"

1.前言

在承接上篇【MySQL备份】Percona XtraBackup全量备份实战篇智慧之后，我们再度启航，深化对Percona XtraBackup这一强大工具的探索之旅。本章节，我们将从全量备份的稳固基石出发，迈向更加精细化的领域——增量备份实战策略。在这里，不仅会揭示如何高效地运用Percona XtraBackup捕获数据库的每一次微妙变化，还会详述如何在数据海洋的波涛中，精准锚定并保护那些宝贵的新增信息，从而构建起一道既灵活又坚不可摧的数据防护网。

通过本篇的深入解析，您将学会如何在不影响数据库正常运行的前提下，以最小的资源开销，实现对数据库变化的持续追踪与备份。我们将一步步揭开增量备份的神秘面纱，从策略规划、命令行操作的细微调整，到备份效率与数据一致性的双重优化，全方位展示如何在数据保护的征途中，步步为营，稳扎稳打。

不论是对于寻求优化备份策略的数据库管理员，还是渴望深入了解MySQL备份机制的IT专业人员，本文都将是一份不可或缺的实战指南，旨在助力您在数据保护的道路上行稳致远，让每一次数据备份都成为数据安全的一块坚固磐石。

2.准备工作

2.1.环境信息

主机IP操作系统Mysql版本XtraBackup版本
172.17.0.2CentOS Stream release 98.0.378.0.35

2.2.创建备份目录

mkdir -p /data/full_backup

2.3.配置/etc/my.cnf文件 

[xtrabackup]
host=localhost
port=3306
user=root
password=123456
socket=/var/lib/mysql/mysql.sock
target_dir=/data/full_backup

2.4.授予root用户BACKUP_ADMIN权限

grant BACKUP_ADMIN on *.* to 'root'@'%'

LOCK INSTANCE FOR BACKUP 是MySQL 8.0引入的一种新的备份相关SQL语句，主要用于在进行数据库备份时，以一种更为细粒度和高效的方式控制对数据库实例的访问，以保证备份的一致性。这个命令的工作原理及特点如下：

目的：在执行备份操作时，此命令用于获取一个实例级别的锁，该锁允许在备份过程中继续执行DML（数据操作语言，如INSERT、UPDATE、DELETE）操作，同时防止那些可能导致数据快照不一致的DDL（数据定义语言，如CREATE、ALTER、DROP）操作和某些管理操作。这样可以在不影响数据库服务的情况下进行备份，特别适用于需要最小化服务中断的在线备份场景。

权限需求：执行LOCK INSTANCE FOR BACKUP语句需要用户具备BACKUP_ADMIN权限。这是一个专门为了备份相关的高级操作而设计的权限级别。

兼容性：此特性是在MySQL 8.0及以上版本中引入的，早于8.0的MySQL版本并不支持这一语句，因此在使用旧版本时，可能需要依赖其他机制（如FLUSH TABLES WITH READ LOCK）来确保备份的一致性。

解锁：执行备份后，需要使用UNLOCK INSTANCE语句来释放之前由LOCK INSTANCE FOR BACKUP获得的锁，从而恢复正常操作。

与传统备份命令的对比：相比于传统的备份方法，如使用FLUSH TABLES WITH READ LOCK，LOCK INSTANCE FOR BACKUP提供了更小的性能影响，因为它不会完全阻止写操作，只是限制了可能引起数据不一致的活动，更适合于高可用性和高性能要求的生产环境。

3.增量备份

登陆数据库查看现有的数据，可以看到tes1库中有两个表

3.1.第一步：全量备份

xtrabackup --backup --target-dir=/data/full_backup --user=root --password=123456 --host=172.17.0.2 --port=3306
  • --target-dir=/data/full_backup 指定了全量备份的目标目录。

如果查看xtrabackup_checkpoints文件，应该会看到类似的内容 内容取决于您的LSN编号：

3.2.第二步：增量备份

登陆数据库创建一个employees 表为后面的测试做准备

CREATE TABLE employees (id INT AUTO_INCREMENT,          -- 自增的ID作为主键first_name VARCHAR(50) NOT NULL, -- 姓名，最大长度50，不能为空email VARCHAR(100) UNIQUE,      -- 电子邮件，最大长度100，必须唯一hire_date DATE,                 -- 入职日期PRIMARY KEY (id)                -- 指定id列为表的主键) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4; -- 使用InnoDB存储引擎，字符集为utf8mb4支持更多字符

在第一次全量备份之后，你可以进行增量备份。增量备份只备份自上次备份以来发生变化的数据。

xtrabackup --backup --incremental-basedir=/data/full_backup --target-dir=/data/incr_backup_1 --user=root --password=123456 --host=172.17.0.2 --port=3306
  • --incremental-basedir=/data/full_backup 指定了增量备份的基础全量备份目录。
  • --target-dir=/data/incr_backup_1 指定了这次增量备份的目标目录。

这里xtrabackup_checkpoints的 from_lsn是备份的起始LSN，对于增量备份，它必须与上一个/基本备份的to_lsn（如果是最后一个检查点）相同 备份.

3.3.第三步：再次增量备份 

如果你需要进行多次增量备份，只需重复执行增量备份命令，并每次更改--target-dir的值即可。例如，第二次增量备份： 

这里我们登陆数据库再次创建一个employees 1表为后面的测试做准备

CREATE TABLE employees1 (id INT AUTO_INCREMENT,          -- 自增的ID作为主键first_name VARCHAR(50) NOT NULL, -- 姓名，最大长度50，不能为空email VARCHAR(100) UNIQUE,      -- 电子邮件，最大长度100，必须唯一hire_date DATE,                 -- 入职日期PRIMARY KEY (id)                -- 指定id列为表的主键) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4; -- 使用InnoDB存储引擎，字符集为utf8mb4支持更多字符


xtrabackup --backup --incremental-basedir=/data/incr_backup_1 --target-dir=/data/incr_backup_2 --user=root --password=123456 --host=172.17.0.2 --port=3306

 这里xtrabackup_checkpoints的 from_lsn是备份的起始LSN，对于增量备份，它必须与上一个/增量备份的to_lsn（如果是最后一个检查点）相同 备份.

4.准备备份

当您完成了全量备份以及一系列增量备份后，若需要恢复数据到某个时间点，您需要按照以下步骤准备增量备份： 

4.1.准备全量备份

首先，需要准备全量备份，这一步通常会应用日志文件到数据文件上，确保数据的一致性。命令如下：

xtrabackup --prepare --apply-log-only --target-dir=/data/full_backup

 

4.2.逐个应用增量备份

接下来，按照时间顺序，对每个增量备份执行准备操作，将增量备份中的变化应用到前一个备份（全量或上一个增量）的准备结果上。例如，对于第一个增量备份：

xtrabackup --prepare --apply-log-only --incremental-dir=/data/incr_backup_1 --target-dir=/data/full_backup

 

对于后续的增量备份，重复上述命令，每次更新--incremental-dir指向下一个增量备份目录，而--target-dir保持不变，指向已准备好的全量备份目录。

xtrabackup --prepare --apply-log-only --incremental-dir=/data/incr_backup_2 --target-dir=/data/full_backup

 

4.3.最终准备

一旦所有增量备份都已应用，全量备份目录中的数据就反映了所有备份点的累计变化，处于一个可以恢复的状态。如果这是最后一个步骤，您可能不再需要使用--apply-log-only选项，而是直接执行--apply-log来最终准备数据以供使用或恢复到MySQL服务器： 

xtrabackup --prepare --target-dir=/data/full_backup

5.备份恢复

首先登陆数据库删除之前创建的2个表为后面测试做准备

停止MySQL服务进行恢复数据 

systemctl stop mysqld
rsync -avrP /data/full_backup/ /var/lib/mysql/

恢复数据时，一定要记得更改数据目录下的文件拥有者以及所属组权限，否则mysql无法启动 

 重启数据库查看数据是否恢复，可以看到之前被删除的表已经成功恢复

6.总结 

  • 对于全量备份,在准备阶段中,需要将已提交事务从日志文件写入数据文件,回滚未提交的事务,确保数据处于一致性状态。
  • 对于增量备份,在准备阶段中,不能回滚未提交的事务,因为事务可能在下次备份中提交。因此必须使用 --apply-log-only选项来阻止回滚阶段，否则你的增量备份将毫无用处。事务回滚后，无法应用下一次的增量备份。
  • 如果有多次增量备份，最后一次增量备份prepare准备阶段则不能使用–apply-log-only选项，之前的增量备份则需要使用–apply-log-only选项。
  • 要恢复到不同时间点的增量备份只需利用不同时间点的增量备份 在全量备份的基础上进行准备备份 然后恢复即可

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