mysql-物理備份-Percona xtrabackup

xtrabackup是percona公司開發的一個用于mysql物理熱備的備份工具。

軟件安裝后一共有4個可執行文件：

     innobackupex:perl腳本，用來備份非innodb表，同時會調用xtrabackup來備份innodb表，會和mysql server進行交互。如：加讀鎖(FTWRL)，獲取位點(show slave status)等。即封裝了xtrabackup
     xbcrypt：用來解密
     xbstream：類似tar，一種支持并發寫的流文件格式。和xbcrypt都在備份和解壓會用到
     xtrabackup：c/c++編譯的二進制，用來備份innodb表，和mysql server沒有交互

原理

通信方式：xtrabackup和innobackupex之間的交互和協調是通過控制文件的創建和刪除來實現的。

主要文件：
    xtrabackup_suspended_1
    xtrabackup_suspended_2
    xtrabackup_log_copied

例：看看備份時xtrabackup_suspended_2是怎么協調2個工具進程的：
    1.innobackupex在啟動xtrabackup進程后，會一直等xtrabackup備份完innodb文件，方式就是等待xtrabackup_suspended_2被創建出
    2.xtrabackup備份完innodb數據后，就在指定目錄下創建出xtrabackup_suspended_2，然后等到這個文件被innobackupex刪除，
    3.innobackupex 檢測到文件 xtrabackup_suspended_2 被創建出來后，就繼續往下走；
    4.innobackupex 在備份完非 InnoDB 表后，刪除 xtrabackup_suspended_2 這個文件，這樣就通知 xtrabackup 可以繼續了，然后等 xtrabackup_log_copied 被創建；
    5.xtrabackup 檢測到 xtrabackup_suspended_2 文件刪除后，就可以繼續往下了。

備份過程圖

說明：

1.innobackupex 在啟動后，會先 fork 一個進程，啟動 xtrabackup進程，然后就等待 xtrabackup 備份完 ibd 數據文件；

2.xtrabackup 在備份 InnoDB 相關數據時，是有2種線程的，1種是 redo 拷貝線程，負責拷貝 redo 文件，1種是 ibd 拷貝線程，負責拷貝 ibd 文件；redo 拷貝線程只有一個，在 ibd 拷貝線程之前啟動，在 ibd 線程結束后結束。xtrabackup 進程開始執行后，先啟動 redo 拷貝線程，從最新的 checkpoint 點開始順序拷貝 redo 日志；然后再啟動 ibd 數據拷貝線程，在 xtrabackup 拷貝 ibd 過程中，innobackupex 進程一直處于等待狀態（等待文件被創建）。

3.xtrabackup 拷貝完成idb后，通知 innobackupex（通過創建文件），同時自己進入等待（redo 線程仍然繼續拷貝）;

4.innobackupex 收到 xtrabackup 通知后，執行FLUSH TABLES WITH READ LOCK (FTWRL)，取得一致性位點，然后開始備份非 InnoDB 文件（包括 frm、MYD、MYI、CSV、opt、par等）。拷貝非 InnoDB 文件過程中，因為數據庫處于全局只讀狀態，如果在業務的主庫備份的話，要特別小心，非 InnoDB 表（主要是MyISAM）比較多的話整庫只讀時間就會比較長，這個影響一定要評估到。

5.當 innobackupex 拷貝完所有非 InnoDB 表文件后，通知 xtrabackup（通過刪文件） ，同時自己進入等待（等待另一個文件被創建）；

6.xtrabackup 收到 innobackupex 備份完非 InnoDB 通知后，就停止 redo 拷貝線程，然后通知 innobackupex redo log 拷貝完成（通過創建文件）；

7.innobackupex 收到 redo 備份完成通知后，就開始解鎖，執行 UNLOCK TABLES；

8.最后 innobackupex 和 xtrabackup 進程各自完成收尾工作，如資源的釋放、寫備份元數據信息等，innobackupex 等待 xtrabackup 子進程結束后退出。

在備份進程中都是直接通過操作系統讀取數據文件的，只在執行SQL命令時和數據庫有交互，基本不會影響數據庫的運行，在備份非innodb時會有一段時間只讀，對備份innodb表時完全沒有影響。

備份innodb文件和非innodb都是通過拷貝文件，但實現的方式不一樣，innodb是以page粒度(xtrabackup)，在讀取每個page時會檢驗checksum值，保證數據塊是一致的；非innodb是cp或者tar(innobackupex)，由于對文件做了FTWRL,磁盤上的文件也是完整的，備份的數據也是完整的。