1 Xtrabackup原理简介

xtrabackup是一个对InnoDB做数据备份的工具，支持在线热备份(备份时不影响数据读写)，是商业备份工具InnoDB Hotbackup的一个很好的替代品。 
    xtrabackup有两个主要的工具：xtrabackup、innobackupex 
  （1）xtrabackup只能备份InnoDB和XtraDB两种数据表，而不能备份MyISAM数据表   

  （2）innobackupex是参考了InnoDB Hotbackup的innoback脚本修改而来的，innobackupex是一个perl脚本封装，封装了xtrabackup，所以能同时备份处理innodb和myisam，但在处理myisam时需要加一个读锁。并且加入了一些使用的选项,如slave-info可以记录备份恢复后，作为slave需要的一些信息，根据这些信息，可以很方便的利用备份来重做slave。   

  （3）使用帮助：http://www.percona.com/docs/wiki/percona-xtrabackup:start  

  （4）Xtrabackup可以做什么  
  在线(热)备份整个库的InnoDB、 XtraDB表  
  在xtrabackup的上一次整库备份基础上做增量备份(innodb only)   
  以流的形式产生备份，可以直接保存到远程机器上(本机硬盘空间不足时很有用)   
  MySQL数据库本身提供的工具并不支持真正的增量备份，二进制日志恢复是point-in-time(时间点)的恢复而不是增量备份。Xtrabackup工具支持对InnoDB存储引擎的增量备份，工作原理如下：  
 
  (1)首先完成一个完全备份，并记录下此时检查点的LSN(Log Sequence Number)。    

  (2)在进程增量备份时，比较表空间中每个页的LSN是否大于上次备份时的LSN，如果是，则备份该页，同时记录当前检查点的LSN。   
  首先，在logfile中找到并记录最后一个checkpoint(“last checkpoint LSN”)，然后开始从LSN的位置开始拷贝InnoDB的logfile到xtrabackup_logfile；接着，开始拷贝全部的数据文 件.ibd；在拷贝全部数据文件结束之后，才停止拷贝logfile。  
 
  因为logfile里面记录全部的数据修改情况，所以，即时在备份过程中数据文件被修改过了，恢复时仍然能够通过解析xtrabackup_logfile保持数据的一致。  
 
xtrabackup备份原理  
  xtraBackup基于InnoDB的crash-recovery功能。它会复制innodb的data file，由于不锁表，复制出来的数据是不一致的，在恢复的时候使用crash-recovery，使得数据恢复一致。  

  InnoDB维护了一个redo log，又称为transaction log，事务日志，它包含了innodb数据的所有改动情况。当InnoDB启动的时候，它会先去检查data file和transaction log，并且会做二步操作： 

 
  xtraBackup在备份的时候， 一页一页地复制innodb的数据，而且不锁定表，与此同时，XtraBackup还有另外一个线程监视着transactions log，一旦log发生变化，就把变化过的log pages复制走。为什么要急着复制走呢？ 因为transactions log文件大小有限，写满之后，就会从头再开始写，所以新数据可能会覆盖到旧的数据。  
  在prepare过程中，XtraBackup使用复制到的transactions log对备份出来的innodb data file进行crash recovery。  

 
 （5）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。

2.1 Xtrabackup开源工具