Xtrabackup简介

Xtrabackup是由 Percona 开发的一个开源软件，可实现对 InnoDB 的数据备份，支持在线热备份（备份时不影响数据读写），特点如下：

• 备份过程快速、可靠；
• 备份过程不会打断正在执行的事务；
• 能够基于压缩等功能节约磁盘空间和流量；
• 自动实现备份检验；
• 还原速度快；

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。

官网：http://www.percona.com/software/percona-xtrabackup
文档：http://www.percona.com/doc/percona-xtrabackup/2.4/index.html
中文翻译文档：Percona XtraBackup User Manual 阅读笔记

一、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。

二、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。