MySQL全量、增量备份与恢复

逻辑备份就是对数据库逻辑组件（如表等数据库对象）的备份，表示为逻辑数据库结构（CREATE DATABASE，CREATE TABLE语句）和内容（INSERT语句或分隔文本文件）的信息。这种类型的备份使用于可以编辑数据值或表结构较小的数据量，或在不同的机器体系结构上重新创建数据。

2、策略角度

可以分为完全备份、差异备份增量备份。

‌完全备份 (Full Backup)‌

‌定义‌

‌完全备份‌是对选定数据（如整个系统、数据库或文件目录）的完整复制，每次备份时都会保存所有数据的最新状态，无论数据是否被修改过。

‌流程‌

首次备份时，完整复制所有数据。
后续每次备份仍会重新复制所有数据，即使只有少量变化。

‌优点‌

‌恢复简单‌：只需最近一次完全备份即可恢复所有数据。
‌独立性强‌：每个完全备份是独立的，不依赖其他备份。
‌版本清晰‌：每次备份代表一个完整的时间点快照。

‌缺点‌

‌存储消耗大‌：每次备份占用空间与原始数据量相当。
‌备份时间长‌：数据量大时，备份耗时较高。
‌带宽占用高‌：不适合频繁备份。

‌适用场景‌

首次备份或基线备份。
定期低频备份（如每周一次）。
关键系统或小数据集（如数据库核心文件）。

‌差异备份 (Differential Backup)‌

‌定义‌

‌差异备份‌记录自‌最近一次完全备份以来所有变化的数据‌。每次差异备份的内容会逐渐累积，直到下一次完全备份重置基准。

‌流程‌

假设周一执行完全备份。
周二差异备份：保存周一后所有变化。
周三差异备份：保存周一后所有变化（包含周二和周三的变化）。
周四差异备份：保存周一后所有变化（累积到周四）。
重复直到下一次完全备份。

‌优点‌

‌恢复效率较高‌：恢复时只需最近一次完全备份 + 最新差异备份。
‌存储占用可控‌：比完全备份节省空间，但随着时间推移差异备份会逐渐增大。
‌备份速度较快‌：仅备份增量数据。

‌‌缺点

‌存储压力随时间增加‌：随着距离上次完全备份的时间增加，差异备份规模可能接近完全备份。
‌依赖完全备份‌：若完全备份损坏，后续差异备份失效。

‌适‌用场景

需要平衡备份频率和恢复速度的场景。
中小型数据量，且完全备份间隔较短（如每周完全备份 + 每日差异备份）。

‌增量备份 (Incremental Backup)‌

‌‌定义

‌增量备份‌仅记录自‌上一次备份（无论完全备份还是增量备份）以来的变化数据‌。每次备份仅包含最新改动，形成一个备份链。

‌流程‌

周一执行完全备份。
周二增量备份：仅保存周一后的变化。
周三增量备份：仅保存周二后的变化。
周四增量备份：仅保存周三后的变化。
恢复时需完全备份 + 所有后续增量备份。

‌优点‌

‌存储占用最小‌：每次仅备份少量新增或修改的数据。
‌备份速度最快‌：适合高频备份（如每天多次）。
‌带宽优化‌：适合远程备份或云备份。

‌缺点‌

‌恢复复杂度高‌：需按顺序合并所有增量备份，恢复时间可能较长。
‌依赖链风险高‌：若链中某个备份损坏，后续备份可能无法恢复。
‌管理复杂‌：需维护完整的备份链。

‌适用场景‌

数据量大且变化较少的场景（如文档存储）。
需要高频备份的场景（如每小时备份一次）。

‌对比总结‌

‌维度‌	‌完全备份‌	‌差异备份‌	‌增量备份‌
‌存储占用‌	最大	中等（随时间增长）	最小
‌备份速度‌	慢	较快	最快
‌恢复速度‌	最快（一步到位）	较快（两步恢复）	慢（依赖备份链）
‌恢复复杂度‌	低	低	高
‌数据安全性‌	高（独立备份）	中（依赖完全备份）	低（依赖备份链完整性）
‌适用频率‌	低频（如每周）	中频（如每日）	高频（如每小时）

‌组合策略建议‌

‌完全备份 + 增量备份‌

‌示例‌：每周日完全备份，周一至周六增量备份。
‌优点‌：节省存储和带宽，适合数据量大且变化小的场景。
‌缺点‌：需妥善管理备份链，恢复步骤多。

‌完全备份 + 差异备份‌

‌示例‌：每周日完全备份，周一至周六差异备份。
‌优点‌：恢复时仅需两次操作，适合需要快速恢复的中型数据。
‌缺点‌：差异备份体积逐渐增大。

‌混合策略‌

‌示例‌：完全备份（每周）+ 差异备份（每日）+ 增量备份（每小时）。
‌适用场景‌：关键系统需要多级容灾（如金融、医疗数据）。

二、常见备份方法

MySQL 数据库的备份可以采用很多种方式，如直接打包数据库文件(物理冷备份)、专用备份工具(mysqldump)、二进制日志增量备份、第三方工具备份等。

1、物理冷备份
物理冷备份时需要在数据库处于关闭状态下，能够较好地保证数据库的完整性。物理冷备份一般用于非核心业务，这类业务一般都允许中断，物理冷备份的特点就是速度快，恢复时也是最为简单的。

2、专用备份工具mysql dump或mysqlhotcopy

mysqldump 程序和 mysqlhotcopy 都可以做备份。mysqldump 是客户端常用逻辑备份程序，能够产生一组被执行以后再现原始数据库对象定义和表数据的SQL 语句。它可以转储一个到多个 MySQL 数据库，对其进行备份或传输到远程SQL 服务器。mysqldump 更为通用，因为它可以备份各种表。mysqlhotcopy 仅适用于某些存储引擎。

3、启用二进制日志进行增量备份

MySQL 支持增量备份，进行增量备份时必须启用二进制日志。二进制日志文件为用户提供复制，对执行备份点后进行的数据库更改所需的信息进行恢复。如果进行增量备份(包含自上次完全备份或增量备份以来发生的数据改)，需要刷新二进制日志。

4、第三方工具备份

扩展：GTID与XtraBackup

‌一、GTID（全局事务标识符）‌

‌1. 定义与核心作用‌

‌GTID（Global Transaction Identifier）‌ 是MySQL 5.6版本引入的全局唯一事务标识机制，格式为 server_uuid:sequence_number，用于唯一标识每个事务。
‌核心作用‌：
- 简化主从复制配置，消除传统复制中对二进制日志文件名和位置的依赖。
- 支持自动故障切换，确保事务在主从节点间的一致性。
- 实现基于事务的增量恢复，避免手动定位日志偏移量。

‌2. GTID在备份恢复中的意义‌

‌精准恢复‌：通过GTID确定事务边界，支持时间点恢复（PITR）。
‌复制拓扑管理‌：在不同备份副本间快速重建主从关系，避免数据不一致风险。

‌3. GTID配置与启用‌

‌配置文件（my.cnf）示例‌：

[mysqld] 
gtid_mode = ON 
enforce_gtid_consistency = ON 
server_id = 1

‌生效流程‌：
1. 动态启用GTID（需MySQL重启）：
```
SET GLOBAL gtid_mode = ON; 
```
2. 验证GTID状态：
```
SHOW VARIABLES LIKE 'gtid_mode'; 
```

‌二、XtraBackup的意义与核心价值‌

‌1. 定义与定位‌

‌XtraBackup‌ 是Percona开发的MySQL物理热备份工具，支持InnoDB/XtraDB引擎，兼容MyISAM表的有限备份。
‌核心定位‌：
- 解决逻辑备份（如mysqldump）速度慢的问题，适用于TB级数据场景。
- 提供在线备份能力，避免业务停机。

‌2. 核心功能与优势‌

‌物理热备份‌：直接复制数据文件，速度显著优于逻辑备份。
‌增量备份‌：基于LSN（日志序列号）仅备份变化的数据页。
‌事务一致性‌：通过Redo日志捕获备份期间的变更，确保数据完整性。
‌压缩与加密‌：减少存储占用，支持TDE（透明数据加密）。

‌3. 适用场景‌

大型数据库（如数据量超过100GB）的全量与增量备份。
高可用架构（如主从复制、Galera集群）的数据同步基础。

‌三、XtraBackup部署与使用‌

‌1. 环境准备与安装‌

‌版本选择‌：
- MySQL 5.x 使用 XtraBackup 2.4。
- MySQL 8.0+ 使用 XtraBackup 8.0。

‌安装步骤‌（以CentOS为例）36：

# 添加Percona仓库 
yum install https://repo.percona.com/yum/percona-release-latest.noarch.rpm 

# 安装XtraBackup 
yum install percona-xtrabackup-24

‌2. 全量备份与恢复‌

‌备份命令‌：

xtrabackup --backup --target-dir=/backup/full \ 
           --user=root --password=your_password

‌恢复流程‌：

准备备份数据（应用Redo日志）：

xtrabackup --prepare --target-dir=/backup/full

替换原数据目录：

xtrabackup --copy-back --target-dir=/backup/full

‌3. 增量备份与恢复‌

‌增量备份命令‌（基于全量备份）：

xtrabackup --backup --target-dir=/backup/incr1 \
           --incremental-basedir=/backup/full \
           --user=root --password=your_password

‌恢复流程‌：

合并增量到全量备份：

xtrabackup --prepare --apply-log-only --target-dir=/backup/full 
xtrabackup --prepare --target-dir=/backup/full \
           --incremental-dir=/backup/incr1

执行最终恢复操作：

xtrabackup --copy-back --target-dir=/backup/full

‌4. 备份压缩与流式传输‌

‌压缩备份‌：

xtrabackup --backup --compress --target-dir=/backup/compressed

‌流式备份至远程服务器‌5：

xtrabackup --backup --stream=xbstream | ssh user@remote_host "cat - > /backup/stream.xbstream"

‌四、GTID与XtraBackup的协同应用‌

‌1. 备份时记录GTID信息‌

XtraBackup自动在备份元数据文件 xtrabackup_binlog_info 中记录GTID集合。

‌查看GTID状态‌：

cat /backup/full/xtrabackup_binlog_info

‌2. 基于GTID的复制恢复‌

‌从备份创建从库‌：

在从库配置文件中启用GTID：

[mysqld] 
gtid_mode=ON 
enforce_gtid_consistency=ON

启动从库并设置复制源：

CHANGE MASTER TO
 MASTER_HOST='master_host',
 MASTER_AUTO_POSITION=1;

‌五、对比总结‌

‌维度‌	‌GTID‌	‌XtraBackup‌
‌核心功能‌	事务全局标识与复制管理	物理热备份与快速恢复
‌数据一致性‌	确保事务在主从节点一致	通过Redo日志保证备份一致性
‌部署复杂度‌	需配置`gtid_mode`并重启服务	安装依赖包，配置备份路径
‌适用场景‌	主从复制、故障切换	大型数据库全量/增量备份
‌恢复复杂度‌	基于事务自动定位恢复点	需合并全量与增量备份
‌自动化支持‌	支持`MASTER_AUTO_POSITION`	支持脚本自动化定时备份