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MySQL 数据库备份与还原

发布时间 2023-07-24 09:10:39作者: m_zhuang

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一、数据备份的重要性

随着自动化办公和电子商务的蓬勃发展，企业对信息系统的依赖程度不断提升。在许多行业中，尤其是银行、证券和电信等关键领域，数据的可靠性至关重要。一旦发生意外宕机、数据丢失或系统故障，将可能导致严重的损失。

为了保证数据的可靠性和业务的连续性，数据库管理员必须制定详尽的数据库备份和灾难恢复策略。这些策略包括定期进行数据库备份、确保备份数据安全存储、以及测试各种可能出现的故障情况等。

数据库备份策略涉及选择合适的备份类型（如完全备份、增量备份或差异备份），设置合理的备份频率，并确保备份数据的可靠性和完整性。此外，备份数据的存储位置也需要考虑数据安全性和可用性。

灾难恢复策略则关注如何在系统故障或数据丢失后快速恢复正常运行。这包括准备灾难恢复计划、明确恢复目标和时间点，以及建立灾难恢复团队和流程。同时，通过定期进行灾难恢复演练和测试，可以确保该策略的有效性和可行性。

总之，制定详细的数据库备份和灾难恢复策略对于保障企业信息系统的可靠性至关重要。通过备份数据和准备灾难恢复计划，企业可以最大程度地减少潜在的数据损失和业务中断，并迅速恢复正常运行。

当谈到数据安全和可靠性时，我们必须认识到数据在企业中的重要性。因此，必须采取措施来防止数据丢失，这可能会对企业造成严重后果。以下是导致数据丢失的常见原因：

  1. 程序错误：软件程序中的错误可能导致数据丢失。这可能是由于编码错误、逻辑问题或系统故障。
  2. 人为操作错误：人为错误是数据丢失的常见原因之一。不正确的数据输入、误删文件、错误的操作等都可能导致数据丢失。
  3. 运算错误：计算或处理数据时的错误可能导致数据丢失。这可能是由于计算错误、算法问题或数据转换错误。
  4. 磁盘故障：硬件故障是数据丢失的重要原因之一。磁盘故障可能导致数据无法读取或完全丢失。
  5. 灾难和盗窃：自然灾害（如火灾、地震）或恶意行为（如盗窃、黑客攻击）可能导致设备损坏或数据泄露，从而造成数据丢失。

为了确保数据的安全性和可靠性，企业应该采取以下措施：

  1. 建立数据备份策略：定期备份数据，并将备份存储在安全的位置。不仅需要备份公司服务器上的数据，还应备份云服务中的数据。
  2. 强化数据访问控制：实施严格的权限管理措施，仅允许经过授权的人员访问敏感数据。
  3. 加密敏感数据：对于重要和敏感的数据，采用加密技术进行保护，以防止未经授权的访问。
  4. 建立灾难恢复计划：制定详细的灾难恢复计划，明确恢复目标和步骤，以便在发生灾难时能够及时恢复业务运行。
  5. 培训员工意识：加强员工培训，提高数据安全意识，教育员工如何正确处理和保护数据。

通过采取这些数据保护措施，企业可以最大限度地减少数据丢失的风险，并确保数据的安全性和可靠性，从而保障业务的连续性和稳定运行。

二、数据库备份的类型

1. 物理备份

数据库备份可以分为物理备份和逻辑备份。物理备份是对数据库操作系统的物理文件（如数据文件、日志文件等）的备份。这种类型的备份适用于在出现问题的时候需要快速恢复的大型重要数据库。

物理备份又可以成为冷备份(脱机备份)、热备份（连接备份）和温备份

① 冷备份(脱机备份)：是在关闭数据库的时候进行的(tar)

② 热备份(联机备份)：数据库处于运行状态，依赖于数据库的日志文件(mysqlhatcopy mysqlbackup)

③ 温备份：数据库锁定表格(不可写入但可读)的状态下进行备份操作(mxsqldump)

2. 逻辑备份

逻辑备份是对数据库逻辑组件的备份，表示为逻辑数据库结构

这种类型的备份适用于可以编辑数据值或表结构

从数据库的备份策略角度来看，备份又可分为完全备份、差异备份和增呈备份

（1）完全备份
每次对数据进行完整备份，即对整个数据库、数据库结构和文件结构的备份，保存的是备份完成时刻的数据库，是差异备份与增量备份的基础完全备份的备份与恢复操作都非常简单方便，但是数据存在大量的重复并且会占用大量的磁盘空间，备份的时间也很长。

每次都进行完全备份，会导致备份文件占用空间巨大，并且有大量的重复数据，恢复时，直接使用完全备份的文件即可

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（2）差异备份
备份那些自从上次完全备份之后被修改过的所有文件，备份的时间节点是从上次完整备份起，备份数据量会越来越大。恢复数据时只需要恢复上次的完全备份与最佳的一次差异备份

每次差异备份，都会备份上一次完全备份之后的数据，可能会出现重复数据。恢复时，先恢复完全备份的数据，再恢复差异备份的数据

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（3）增量备份

只有那些在上次完全备份或者增呈备份后被修改的文件才会被备份以上次完整备份或上次增呈备份的时间为时间点，仅备份期间内的数据变化，因而备份的数据量小，占用空间小，备份速度快。但恢复时，需要从上一次的完整备份开始到最后一次增量备份之间的所有增量依次恢复，如中间某次的备份数据损坏，将导致数据的丢失。

每次增量备份都是备份在上一次完全备份或者增量备份之后的数据，不会出现重复数据的情况，也不会占用额外的磁盘空间

恢复数据，需要按照次序恢复完全备份和增呈备份的数据

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总结：

完全备份：每次都进行完全备份，会导致备份文件占用大量的空间，并且有大量的重复数据

差异备份：每次差异备份，都会备份上一次完全备份之后的数据，可能会出现备份重复数据，导致占用额外的磁盘空间

增量备份：每次增量备份都是在备份的上一次完全备份或者增量备份之后的数据

合理值区间
一周一次的全备，全备的时间需要在不提供业务的时间区间进行PM 10点到AM 5点之间进行全备

增量：3天/2天/1天一次增量备份

差异：选择特定的场景进行备份

一个处理(NFS)提供额外空间给与mysgl服务器用

三、常见的备份方法

1. 物理冷备

备份时数据库处于关闭状态，直接打包数据库文件(tar)

备份速度快，恢复时也是最简单的

2. 专用备份工具 mysqldump 或 mysqlhotcopy

mvsqldump 常用的逻辑备份工具

mysqlhotcopy 仅拥有备份MylSAM和ARCHIVE表

3. 启用二进制日志进行增量备份

进行增量备份，需要刷新二进制日志

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修改），需要刷新二进制日志。

4. 第三方工具备份

免费的My5QL热备份软件Percona XtraBackup mvsqlbackup

四、MySQL 完全备份

是对整个数据库、数据库结构和文件结构的备份

保存的是备份完成时刻的数据库

是差异备份与增量备份的基础

MySQL完全备份优缺点工

  1. 优点

备份与恢复操作简单方便

  1. 缺点

数据存在大量的重复

占用大量的备份空间

备份与恢复时间长

五、数据库完全备份分类

1. 物理冷备份与恢复

关闭MySQL数据库

使用tar命令直接打包数据库文件夹

直接替换现有MySQL目录即可

2. mysqldump备份与恢复

MySQL自带的备份工具，可方便实现对MySQL的备份

可以将指定的库、表导出为SQL脚本

使用命令 mysql 导入备份的数据

六、实战案例

实验环境

create database sql1;

use sql1;

create table tab1 (
id int(4) not null auto_increment,
name varchar(10) not null,
hobby varchar(50),
primary key (id));

insert into tab1 values (1,'user1','篮球');
insert into tab1 values (2,'user2','足球');
insert into tab1 values (3,'user2','羽毛球');

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（一）MySQL 完全备份与恢复

InnoDB 存储引擎的数据库在磁盘上存储成三个文件: db.opt(表属性文件)、表名.frm(表结构文件)、表名.ibd(表数据文件)。

1. 物理冷备份与恢复

# 安装压缩工具
yum -y install xz

# 关闭 mysql 服务
systemctl stop mysql;

# 压缩所有数据库进行备份
tar Jcvf /opt/mysql_all_$(date +%F).tar.xz /usr/local/mysql/data/

# 模拟数据库损坏
mv /usr/local/mysql/data /opt

# 解压恢复所有的数据库
mkdir /usr/local/mysql/data
tar Jxvf /opt/mysql_all_2023-07-17.tar.xz -C /usr/local/mysql/data/
mv /usr/local/mysql/data/usr/local/mysql/data/* /usr/local/mysql/data/

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2. mysqldump 物理温备份与恢复

# 创建数据库sql2及表tab1
create database sql2;
use sql2;
create table tab1 (id int,name char(10),age int,sex char(4));
insert into tab1 values (1,'usr1',11,'性别');
insert into tab1 values (2,'usr2',12,'性别');

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（1）备份与恢复两个完整的数据库（包括其中的表）

① 导出的就是数据库脚本文件

格式：mysqldump -u root -p[密码] --databases 库名1 [库名2] ... > /备份路径/备份文件名.sql

mysqldump -u root -p --databases sql1 sql2 > /opt/sql1-2_$(date +%F).sql

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② 模拟数据故障

mysql -u root -p -e 'drop database sql1;'
mysql -u root -p -e 'drop database sql2;'

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③ 恢复数据库

source 方法

mysql -u root -p -e 'source /opt/sql1-2_2023-07-17.sql;'

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一般方法

注：先恢复故障x

mysql -u root -p < /opt/sql1-2_2023-07-17.sql

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（2）备份与恢复表

恢复表时要先指定数据库

① 备份数据表

选项 -d 表示只备份表结构

mysqldump -u root -p [-d] sql1 tab1 > /opt/sq1_tab1_$(date +%F).sql

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② 模拟数据表故障

mysql -u root -p -e 'drop table sql1.tab1'

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③ 恢复数据表

source 方法

mysql -u root -p

use sql1;
source /opt/sq1_tab1_2023-07-17.sql

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一般方法

注：先将数据表恢复故障

mysql -u root -p sql1  < /opt/sq1_tab1_2023-07-17

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（二）MySQL 增量备份与恢复