一、xtrabackup简介
1、 xtrabackup介绍
Percona XtraBackup是一个开源、免费的MySQL热备份软件,能够为InnoDB和XtraDB数据库执行非阻塞备份，特点如下：
1)、快速、可靠的完成备份
2)、备份期间不间断事务处理
3)、节省磁盘空间和网络带宽
4)、自动对备份文件进行验证
5)、恢复快，保障在线运行时间持久性
另外，官网关于Xtrabackup还有如下介绍，它能增量备份MySQL数据库，通过流压缩备份MySQL数据到另外一台服务器，在线MySQL服务器之间进行表空间迁移，很easy的创建新的MySQL从服务器，并且备份MySQL数据库时不会带来额外的系统压力。
XtraBackup 有两个工具：xtrabackup 和 innobackupex：
xtrabackup 本身只能备份 InnoDB 和 XtraDB ，不能备份 MyISAM；
innobackupex 本身是 Hot Backup 脚本修改而来，同时可以备份 MyISAM 和 InnoDB，但是备份 MyISAM 需要加读锁。
为什么说Xtrabackup是针对InnoDB引擎的备份工具？
对于MyISAM表只能是温备，而且也不支持增量备份。而XtraBackup更多高级特性通常只能在innodb存储引擎上实现，而且高级特性还都依赖于mysql数据库对innodb引擎实现了单独表空间，否则没办法实现单表或单库导出，因此可以说Xtrabackup是为InnoDB而生也不为过！
2、XtraBackup备份原理：
1）、InnoDB的备份原理
在InnoDB内部会维护一个redo日志文件，我们也可以叫做事务日志文件。事务日志会存储每一个InnoDB表数据的记录修改。当InnoDB启动时，InnoDB会检查数据文件和事务日志，并执行两个步骤：它应用（前滚）已经提交的事务日志到数据文件，并将修改过但没有提交的数据进行回滚操作。
● 备份过程
Xtrabackup在启动时会记住log sequence number（LSN），并且复制所有的数据文件。复制过程需要一些时间，所以这期间如果数据文件有改动，那么将会使数据库处于一个不同的时间点。这时，xtrabackup会运行一个后台进程，用于监视事务日志，并从事务日志复制最新的修改。Xtrabackup必须持续的做这个操作，是因为事务日志是会轮转重复的写入，并且事务日志可以被重用。所以xtrabackup自启动开始，就不停的将事务日志中每个数据文件的修改都记录下来。
● 准备过程
上面就是xtrabackup的备份过程。接下来是准备（prepare）过程。在这个过程中，xtrabackup使用之前复制的事务日志，对各个数据文件执行灾难恢复（就像mysql刚启动时要做的一样）。当这个过程结束后，数据库就可以做恢复还原了。
2)、MyISAM的备份原理
以上的过程在xtrabackup的编译二进制程序中实现。程序innobackupex可以允许我们备份MyISAM表和frm文件从而增加了便捷和功能。Innobackupex会启动xtrabackup，直到xtrabackup复制数据文件后，然后执行FLUSH TABLES WITH READ LOCK来阻止新的写入进来并把MyISAM表数据刷到硬盘上，之后复制MyISAM数据文件，最后释放锁。
备份MyISAM和InnoDB表最终会处于一致，在准备（prepare）过程结束后，InnoDB表数据已经前滚到整个备份结束的点，而不是回滚到xtrabackup刚开始时的点。这个时间点与执行FLUSH TABLES WITH READ LOCK的时间点相同，所以myisam表数据与InnoDB表数据是同步的。类似oracle的，InnoDB的prepare过程可以称为recover（恢复），myisam的数据复制过程可以称为restore（还原）。
Xtrabackup和innobackupex这两个工具都提供了许多前文没有提到的功能特点。手册上有对各个功能都有详细的介绍。简单介绍下，这些工具提供了如流（streaming）备份，增量（incremental）备份等，通过复制数据文件，复制日志文件和提交日志到数据文件（前滚）实现了各种复合备份方式。
什么是流备份？
流备份是指备份的数据通过标准输出STDOUT传输给tar程序进行归档，而不是单纯的将数据文件保存到指定的备份目录中，参数--stream=tar表示开启流备份功能并打包。同时也可以利用流备份到远程服务器上。
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Xtrabackup实现细节
XtraBackup以read-write模式打开innodb的数据文件，然后对其进行复制。其实它不会修改此文件。也就是说，运行 XtraBackup的用户，必须对innodb的数据文件具有读写权限。之所以采用read-write模式是因为XtraBackup采用了其内置的 innodb库来打开文件，而innodb库打开文件的时候就是rw的。
XtraBackup要从文件系统中复制大量的数据，所以它尽可能地使用posix_fadvise()，来告诉OS不要缓存读取到的数据，从 而提升性能。因为这些数据不会重用到了，OS却没有这么聪明。如果要缓存一下的话，几个G的数据，会对OS的虚拟内存造成很大的压力，其它进程，比如 mysqld很有可能被swap出去，这样系统就会受到很大影响了。
在备份innodb page的过程中，XtraBackup每次读写1MB的数据，1MB/16KB=64个page。这个不可配置。读1MB数据之 后，XtraBackup一页一页地遍历这1MB数据，使用innodb的buf_page_is_corrupted()函数检查此页的数据是否正常，如果数据不正常，就重新读取这一页，最多重新读取10次，如果还是失败，备份就失败了，退出。在复制transactions log的时候，每次读写512KB的数据。同样不可以配置。
二、xtrabackup安装
1、登录官网，下载2.4.3版本
官网：https://www.percona.com/downloads/XtraBackup/LATEST/
2、安装xtrabackup
#解压源码包
[root@test xtrabackup]# tar -zxvf percona-xtrabackup-2.4.3-Linux-x86_64.tar.gz
#移动源码包到/usr/local目录
[root@test xtrabackup]# mv percona-xtrabackup-2.4.3-Linux-x86_64 /usr/local/
#制作软连接，其实也可以直接mv，只是换个名称
[root@test local]# ln -sf /usr/local/percona-xtrabackup-2.4.3-Linux-x86_64/ /usr/local/xtrabackup
#制作软连接，优化命令执行
[root@test local]# ln -sf /usr/local/xtrabackup/bin/* /usr/bin/
3、xtrabackup常用参数
常用参数：
--user=USER 指定备份用户，不指定的话为当前系统用户
--password=PASSWD 指定备份用户密码
--port=PORT 指定数据库端口
--defaults-group=GROUP-NAME 在多实例的时候使用
--host=HOST 指定备份的主机，可以为远程数据库服务器
--apply-log 回滚日志
--database 指定需要备份的数据库，多个数据库之间以空格分开
--defaults-file 指定mysql的配置文件
--copy-back 将备份数据复制回原始位置
--incremental 增量备份，后面跟要增量备份的路径
--incremental-basedir=DIRECTORY 增量备份时使用指向上一次的增量备份所在的目录
--incremental-dir=DIRECTORY 增量备份还原的时候用来合并增量备份到全量，用来指定全备路径
--redo-only 对增量备份进行合并
--rsync 加快本地文件传输，适用于non-InnoDB数据库引擎。不与--stream共用
--safe-slave-backup
--no-timestamp 生成的备份文件不以时间戳为目录.
1、数据库太大没有足够的空间全量备份，作增量备份有效节省空间，且效率高。
2、支持热备份。备份过程不锁表，不受时间限制，不影响用户使用。
3、每日备份只产生少量数据，远程备份传输更方便。同时节省空间。
4、备份恢复基于文件操作，降低直接对数据库操作风险。
5、备份效率更高，恢复效率更高。