MySQL如何选择合适的备份策略和备份工具

数据库备份的重要性毋庸置疑,可以说,它是数据安全的最后一道防线。鉴于此,对于备份,我们通常会做以下要求:

多地部署

对于核心数据库,我们通常有两地三中心的部署要求。对于备份来说,也是如此。

一个备份应该有多个副本,每个副本存储在不同区域。

多介质部署

一个备份的多个副本应存储在不同介质上,如磁盘和磁带,防止单一介质失效。

定期检查备份的有效性

备份只是在做正确的事情,有没有把事情做对,还得依靠备份的有效性检查。

前两项,在条件允许的情况下,建议做。第三项必须做。

接下来,我们聊聊备份的相关话题,主要包括以下五方面的内容:

备份的常见分类。MySQL中的备份工具。mysqlbackup与mysqldump的备份恢复速度对比。如何检测备份的有效性。RTO和RPO 。

一、备份的常见分类

1、物理备份 VS 逻辑备份

1)物理备份

顾名思义,就是备份物理文件。其优缺点如下:

① 优点

备份、恢复速度快。尤其是恢复速度,直接关系着数据库服务的RTO。无需实例在线。在实例关闭的情况下,可直接拷贝文件,不用担心备份的一致性。关闭实例进行备份,也称之为 “冷备” 。

② 缺点

备份文件大。恢复时,对平台、操作系统、MySQL版本有要求,必须一致或兼容。只能在本地发起备份。因为是拷贝物理文件,即使文件中存在很多“空洞”(大量DELETE导致),也无法通过恢复来收缩 。对表的存储引擎有要求,无法备份MEMORY表。2)逻辑备份

备份表的逻辑记录。其优缺点如下:

① 优点

可移植性强。恢复时,对平台、操作系统、MySQL版本无要求。灵活。尤其是在恢复时,可只恢复一个库或一张表。对表的存储引擎没有要求,任何类型的表都可备份。备份文件较小。可远程发起备份。恢复后,能有效收缩空间。

② 缺点

备份、恢复速度慢。实际上,单论备份速度,多线程备份其实也不慢。但恢复速度呢,即使是多线程恢复,也很慢。备份会"污染"Buffer Pool。业务热点数据会被备份数据驱逐出Buffer Pool。

2、离线备份 VS 在线备份

离线备份,又可称之为 "冷备",即实例关闭的情况下进行的备份。此时,只能进行物理备份,即全量拷贝物理文件。

在线备份,又可称之为 "热备",即实例运行过程中进行的备份。此时,既可进行物理备份,又可进行逻辑备份。

因对业务侵入较小,线上一般使用在线备份。

3、全量备份 VS 增量备份

全量备份,即备份整个实例的全量数据。

增量备份,即只备份上次备份以来,那些发生了"变化"的数据。

通常来说,基于物理备份来实现增量备份较为简单,以MySQL为例,只需判断数据页的LSN是否发生了变化。

而对于逻辑备份,就很难实现,如常见的基于某个时间字段来进行增量备份,但其实,很难保证某个时间段之前的数据不被修改或删除。

二、MySQL中的备份工具

1、物理备份

物理备份相关的工具有:

1)XtraBackup

Percona公司开源的备份工具,适用于MySQL、MariaDB、Percona Server。

https://www.percona.com/software/mysql-database/percona-xtrabackup

XtraBackup目前维护的大版本有两个:

XtraBackup 2.4,适用于MySQL 5.6和5.7。XtraBackup 8.0。适用于 MySQL 8.0。

之所以要维护两个版本,是因为MySQL 8.0中的redo log和数据字典的格式发生了变化。

2)mysqlbackup

MySQL企业级备份工具( MySQL Enterprise Backup ),适用于MySQL企业版。

https://dev.mysql.com/doc/mysql-enterprise-backup/4.1/en/mysqlbackup.html

3)Clone Plugin

MySQL 8.0.17引入的克隆插件。初衷是为了方便Group Replication添加新的节点。有了Clone Plugin,我们也能很方便的搭建一个从库,无需借助其它备份工具。

三者的实现原理基本相同,都是在备份的过程中,拷贝物理文件和redo log ,最后,再利用InnoDB Crash Recovery,将物理文件恢复到备份结束时的一致性状态。

2、逻辑备份

逻辑备份相关的工具有:

1)mysqldump

MySQL安装包自带的备份工具,单线程备份。

2)mydumper

由Facebook、SkySQL、Oracle和Percona开发人员维护的一个多线程备份工具,可实现行级别的并行备份。

https://github.com/maxbube/mydumper

3)mysqlpump

MySQL 5.7引入的备份工具,可实现表级别的并行备份。

4)MySQL Shell

MySQL Shell 8.0.21引入了一个工具-util.dumpInstance(),可实现行级别的并行备份。

这个工具对备份实例和恢复实例的版本有要求:备份实例

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