MySQL 之 日志管理与备份

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一、 日志

MySQL 支持丰富的日志类型,如下:

  • 事务日志:transaction log

    事务日志的写入类型为"追加",因此其操作为"顺序IO";通常也被称为:预写式日志 write ahead logging事务日志文件: ib_logfile0, ib_logfile1

  • 错误日志 error log

  • 通用日志 general log

  • 慢查询日志 slow query log

  • 二进制日志 binary log

  • 中继日志 reley log,在主从复制架构中,从服务器用于保存从主服务器的二进制日志中读取的事件

1. 事务日志

  • redo log:实现 WAL(Write Ahead Log) ,数据更新前先记录redo log
  • undo log:保存与执行的操作相反的操作,用于实现rollback

事务型存储引擎自行管理和使用,建议和数据文件分开存放

Innodb事务日志相关配置:

show variables like '%innodb_log%';    //查看事务日志
  innodb_log_file_size     50331648    //每个日志文件大小  字节
  innodb_log_files_in_group   2        //日志组成员个数
  innodb_log_group_home_dir   ./       //事务文件路径

ll -h /var/lib/mysql
事务日志.png

事务日志性能优化

select @@innodb_flush_log_at_trx_commit;
//查看默认值

innodb_flush_log_at_trx_commit=0|1|2
1 此为默认值,日志缓冲区将写入日志文件,并在每次事务后执行刷新到磁盘。 这是完全遵守ACID特性
0 提交时没有写磁盘的操作; 而是每秒执行一次将日志缓冲区的提交的事务写入刷新到磁盘。 这样可提供更好的性能,但服务器崩溃可能丢失最后一秒的事务
2 每次提交后都会写入OS的缓冲区,但每秒才会进行一次刷新到磁盘文件中。 性能比0略差一些,但操作系统或停电可能导致最后一秒的交易丢失
级别012
安全性较高最高最高
性能最高最差较高

2. 错误日志

错误日志

  • mysqld启动和关闭过程中输出的事件信息
  • mysqld运行中产生的错误信息
  • event scheduler运行一个event时产生的日志信息
  • 在主从复制架构中的从服务器上启动从服务器线程时产生的信息

错误文件路径: /var/log/mysqld.log 错误日志.png

3. 通用日志

通用日志:记录对数据库的通用操作,包括:错误的SQL语句

通用日志可以保存在:file(默认值)或 table(mysql.general_log表)

通用日志相关设置:

general_log=ON|OFF
general_log_file=HOSTNAME.log
log_output=TABLE|FILE|NONE

示例: 启用通用日志并记录至文件中

select @@general_log;      //默认没开启
set global general_log=1;  //开启

show global variables like 'log_output';  //默认通用日志存放在文件中
select @@general_log_file;               //通用日志存放的文件路径,文件名跟主机名有关
通用日志1.png 通用日志2.png

4. 慢查询日志

慢查询日志:记录执行查询时长超出指定时长的操作

慢查询相关变量:

slow_query_log=ON|OFF //开启或关闭慢查询,支持全局和会话,只有全局设置才会生成慢查询文件
long_query_time=N //慢查询的阀值,单位秒,默认为10s
slow_query_log_file=HOSTNAME-slow.log  //慢查询日志文件
log_slow_filter = admin,filesort,filesort_on_disk,full_join,full_scan,
query_cache,query_cache_miss,tmp_table,tmp_table_on_disk 
//上述查询类型且查询时长超过long_query_time,则记录日志
log_queries_not_using_indexes=ON  //不使用索引或使用全索引扫描,不论是否达到慢查询阀值的语
句是否记录日志,默认OFF,即不记录
log_slow_rate_limit = 1 //多少次查询才记录,mariadb特有
log_slow_verbosity= Query_plan,explain //记录内容
log_slow_queries = OFF    //同slow_query_log,MariaDB 10.0/MySQL 5.6.1 版后已删除


//开启
set  global slow_query_log=1;
set long_query_time=1;

//测试
select sleep(10)
慢查询日志.png

5. 二进制日志

  • 记录导致数据改变或潜在导致数据改变的SQL语句
  • 记录已提交的日志
  • 不依赖于存储引擎类型

功能:通过"重放"日志文件中的事件来生成数据副本

注意:建议二进制日志和数据文件分开存放

5.1 二进制日志记录三种格式

  1. 基于"语句"记录:statement记录语句,默认模式( MariaDB 10.2.3 版本以下 ),日志量较少
  2. 基于"行"记录:row 记录数据,日志量较大,更加安全,建议使用的格式,MySQL8.0默认格式
  3. 混合模式:mixed 让系统自行判定该基于哪种方式进行,默认模式( MariaDB 10.2.4及版本以上)
show variables like 'binlog_format';   //查看二进制日志记录格式
二进制日志格式.png

5.2 二进制日志相关的服务器变量

  • sql_log_bin
sql_log_bin=ON|OFF//是否记录二进制日志,默认ON,支持动态修改,系统变量,而非服务器选项,一般默认开启

select @@sql_log_bin;
  • log_bin
log_bin=mysql-bin      //默认是关闭
//指定文件位置;默认OFF,表示不启用二进制日志功能,上述两项都开启才可以
//此选项作用是指明二进制日志的位置所在
//需要加 server-id=1 数据库编号

select @@log_bin;
//注意!变量log_bin 和 服务器选项 是两个意思
  • binlog_format:日志格式
binlog_format=STATEMENT|ROW|MIXED//二进制日志记录的格式,mariadb5.5默认STATEMENT
  • max_binlog_size:最大日志大小
max_binlog_size=1073741824//单个二进制日志文件的最大体积,到达最大值会自动滚动,默认为1G
//说明:文件达到上限时的大小未必为指定的精确值
  • 其他
binlog_cache_size=4m 
//此变量确定在每次事务中保存二进制日志更改记录的缓存的大小(每次连接)
max_binlog_cache_size=512m 
//限制用于缓存多事务查询的字节大小。
sync_binlog=1|0//设定是否启动二进制日志即时同步磁盘功能,默认0,由操作系统负责同步日志到磁盘
expire_logs_days=N:
//二进制日志可以自动删除的天数。 默认为0,即不自动删除

5.3 示例

  • 开启二进制日志
[root@node5 ~]#  vim /etc/my.cnf
  log_bin=/data/mysql-bin  //指明二进制日志所存在的目录
  server-id=1              //指明数据库的编号
[root@node5 ~]#  chown mysql.mysql /data/
[root@node5 ~]#  systemctl restart mysqld
  • 离线查看二进制日志

mysqlbinlog:二进制日志的客户端命令工具,支持离线查看二进制日志

insert teachers values(null,'hkj','60','M')

mysqlbinlog -v mysql-bin.000001   //-v查看详细
  ### INSERT INTO `hellodb`.`teachers`
  ### SET
  ###   @1=5
  ###   @2='hkj'
  ###   @3=60
  ###   @4=2
  # at 400     //节点

日志1.png 日志2.png
  • 查看使用中的二进制文件
show master status;

查看二进制1.png

  • 查看二进制文件的大小
show master logs;
查看二进制2.png
  • 在线查看二进制日志
SHOW BINLOG EVENTS [IN 'log_name'] [FROM pos] [LIMIT [offset,] row_count]
例子:
show binlog events in '日志名称';
show binlog events in 'mysql-bin.000001';
show binlog events in 'mysql-bin.000001' from 6516 limit 2,3;

在线查看.png

  • 删除二进制日志
purge binary logs to '日志名称';
purge binary logs to 'mysql-bin.000002';  //代表删除002之前的日志

reset master;  //彻底清空二进制日志

flush logs;    //刷新日志

二、 备份

1. 备份类型

  • 完全备份,部分备份
    • 完全备份:整个数据集
    • 部分备份:只备份数据子集,如部分库或表
  • 完全备份、增量备份、差异备份
    • 增量备份:仅备份最近一次完全备份或增量备份(如果存在增量)以来变化的数据,备份较快,还原复杂 (还原规则:先备先还)
    • 差异备份:仅备份最近一次完全备份以来变化的数据或者增长的数据,备份较慢,还原简单, 直接还原最新的备份

注意:二进制日志文件不应该与数据文件放在同一磁盘冷、温、热备份

  • 冷备:读、写操作均不可进行,数据库停止服务
  • 温备:读操作可执行;但写操作不可执行
  • 热备:读、写操作均可执行

MyISAM:温备,不支持热备; InnoDB:都支持。

备份数据:

  • cp, tar等复制归档工具:物理备份工具,适用所有存储引擎;只支持冷备;完全和部分备份
  • LVM的快照:先加读锁,做快照后解锁,几乎热备;借助文件系统工具进行备份
  • mysqldump:逻辑备份工具,适用所有存储引擎,对MyISAM存储引擎进行温备;支持完全或部分备份;对InnoDB存储引擎支持热备,结合binlog的增量备份
  • xtrabackup:由Percona提供支持对InnoDB做热备(物理备份)的工具,支持完全备份、增量备份
  • MariaDB Backup: 从MariaDB 10.1.26开始集成,基于Percona XtraBackup 2.3.8实现
  • mysqlbackup:热备份, MySQL Enterprise Edition 组件
  • mysqlhotcopy:PERL 语言实现,几乎冷备,仅适用于MyISAM存储引擎,使用LOCK TABLES、FLUSH TABLES和cp或scp来快速备份数据库

2. 完全备份

2.1 物理冷备份

通过打包备份 数据库文件夹的方式备份(一般用于数据库迁移)

  • 备份方式: 冷备份,一定要先停数据库
  • 备份工具: cp 、 tar 、 scp 、 rsync (同步软件)等

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)。

示例:

//将数据库文件整个打包
[root@node5 ~]#  systemctl stop mysqld
[root@node5 ~]#  scp -r /var/lib/mysql 192.168.204.70:/opt

//模拟破坏数据
[root@node5 ~]#  rm -rf /var/lib/mysql
[root@node5 ~]#  ls /var/lib/mysql
ls: 无法访问/var/lib/mysql: 没有那个文件或目录

//将备份的数据库文件再拷贝回来
[root@node7 ~]# cd /opt
[root@node7 opt]# ls
mysql  rh
[root@node7 opt]# scp -r /opt/mysql/ 192.168.204.50:/var/lib/

//修改权限
[root@node5 ~]#  chown mysql.mysql /var/lib/mysql -R

//验证
[root@node5 ~]#  systemctl start mysqld

2.2 mysqldump 备份与恢复 (热备)

语法

  • 备份表 (不推荐)
mysqldump [OPTIONS] database [tables]   
//只能备份表  不推荐使用

例:mysqldump -uroot -pabc123 hellodb students > /opt/h-s.sql  (备份)
    mysql -uroot -pabc123 hellodb < /opt/h-s.sql  (恢复)
  • 备份指定数据库
mysqldump [OPTIONS] -B DB1 [DB2 DB3...]
//可以备份数据库  -B 可以选择多个数据库

例:mysqldump -uroot -pabc123 hellodb > /data/hellodb.sql  (备份)
    mysql -uroot -pabc123 < /data/hellodb.sql  (恢复)
  • 备份所有数据库
mysqldump [OPTIONS] -A [OPTIONS]       
//备份所有数据库

例:mysqldump -uroot -pabc123 -A > /backup/all.sql  (备份)
    mysql -uroot -pabc123 < /backup/all.sql  (恢复)

mysqldump 常见通用选项

选项含义
-A, --all-databases备份所有数据库,含create database
-B, --databases db_name…指定备份的数据库,包括create database语句
-E, --events:备份相关的所有event scheduler
-R, --routines:备份所有存储过程和自定义函数
--triggers:备份表相关触发器,默认启用,用--skip-triggers,不备份触发器
--default-character-set=utf8指定字符集
--master-data[=#]:①此选项须启用二进制日志 ②:所备份的数据之前加一条记录为CHANGE MASTER TO语句,非注释,不指定#,默认为1,适合于主从复 制多机使用 ③:记录为被注释的#CHANGE MASTER TO语句,适合于单机使用,适用于备份还原 ④此选项会自动关闭--lock-tables功能,自动打开-x 【 --lock-all-tables功能(除非开启-- single-transaction)】
-F, --flush-logs备份前滚动日志,锁定表完成后,执行flush logs命令,生成新的二进制日志文件, 配合-A 或 -B 选项时,会导致刷新多次数据库。建议在同一时刻执行转储和日志刷新,可通过和--single transaction或-x,--master-data 一起使用实现,此时只刷新一次二进制日志
--compact去掉注释,适合调试,节约备份占用的空间,生产不使用
-d, --no-data只备份表结构,不备份数据,即只备份create table
-t, --no-create-info只备份数据,不备份表结构,即不备份create table
-n,--no-create-db不备份create database,可被-A或-B覆盖
--flush-privileges备份mysql或相关时需要使用
-f, --force忽略SQL错误,继续执行
--hex-blob使用十六进制符号转储二进制列,当有包括BINARY, VARBINARY, BLOB,BIT的数据类型的列时使用,避免乱码
-q, --quick不缓存查询,直接输出,加快备份速度
  • mysqldump的MyISAM存储引擎相关的备份选项:

MyISAM不支持事务,只能支持温备;不支持热备,所以必须先锁定要备份的库,而后启动备份操作

-x,--lock-all-tables //加全局读锁,锁定所有库的所有表,同时加--single-transaction或--lock-tables选项会关闭此选项功能,注意:数据量大时,可能会导致长时间无法并发访问数据库
-l,--lock-tables //对于需要备份的每个数据库,在启动备份之前分别锁定其所有表,默认为on,--skip-lock-tables选项可禁用,对备份MyISAM的多个库,可能会造成数据不一致
//注:以上选项对InnoDB表一样生效,实现温备,但不推荐使用
  • mysqldump的InnoDB存储引擎相关的备份选项:

InnoDB 存储引擎支持事务,可以利用事务的相应的隔离级别,实现热备,也可以实现温备但不建议用

--single-transaction
//此选项Innodb中推荐使用,不适用MyISAM,此选项会开始备份前,先执行START TRANSACTION指令开启事务
//此选项通过在单个事务中转储所有表来创建一致的快照。 仅适用于存储在支持多版本控制的存储引擎中的表(目前只有InnoDB可以); 转储不保证与其他存储引擎保持一致。 
//在进行单事务转储时,要确保有效的转储文件(正确的表内容和二进制日志位置),没有其他连接应该使用以下语句:ALTER TABLE,DROP TABLE,RENAME TABLE,TRUNCATE TABLE,
  //此选项和--lock-tables(此选项隐含提交挂起的事务)选项是相互排斥,备份大型表时,建议将--single-transaction选项和--quick结合一起使用。

3. 实战案例

每天2:30做完全备份,早上10:00误删除了表students,10:10才发现故障,现需要将数据库还原到10:10的状态,且恢复被删除的students表。

//开启二进制日志
[root@node5 ~]#  vim /etc/my.cnf
log_bin=/data/mysql-bin      
server-id = 1
[root@node5 ~]#  mkdir /data
[root@node5 ~]#  chown  mysql.mysql /data/ -R
[root@node5 ~]#  systemctl restart mysqld

//2:30 执行全备
[root@node5 ~]#  mysqldump -uroot -pabc123 -A -F --single-transaction --master-data=2 > /data/all.sql

//完全备份后数据更新
[root@node5 ~]#  mysql -uroot -pabc123 -e "insert hellodb.teachers  values(null,'test',20,'M')"
[root@node5 ~]#  mysql -uroot -pabc123 -e "insert hellodb.teachers  values(null,'test1',22,'M')"
[root@node5 ~]#  mysql -uroot -pabc123 -e "insert hellodb.teachers  values(null,'test2',24,'M')"

//10:00  误删除了hellodb库
mysql> drop database hellodb;
//10点10分发现进行还原,停止数据库访问
[root@node5 ~]#  systemctl stop mysqld

//从完全备份中,找到二进制位置
[root@node5 ~]#  grep '\-\- CHANGE MASTER TO'  /data/all.sql
-- CHANGE MASTER TO MASTER_LOG_FILE='mysql-bin.000002', MASTER_LOG_POS=154;

//备份  完全备份后更新数据的二进制日志
[root@node5 ~]#  mysqlbinlog --start-position=154 /data/mysql-bin.000002 > /data/inc.sql

//找到  删库的语句
[root@node5 ~]#  grep -in "drop"  /data/inc.sql
92:drop database hellodb
//删除 删库的那一行
[root@node5 ~]#  sed -i.bak '92d'  /data/inc.sql

//开启数据库
[root@node5 data]#  systemctl start mysqld
//临时关闭二进制日志
mysql> set sql_log_bin=0;

//还原数据 按顺序还原!!!
mysql> source     /data/all.sql
mysql> source     /data/inc.sql

//还原后开启二进制日志
mysql> set sql_log_bin=1;