Percona XtraBackup là một công cụ mạnh mẽ và đáng tin cậy trong thế giới quản lý cơ sở dữ liệu, đặc biệt dành cho MySQL và MariaDB. Được phát triển bởi Percona, một trong những công ty hàng đầu về giải pháp MySQL, XtraBackup cho phép người dùng thực hiện sao lưu không ngừng, đảm bảo tính khả dụng của hệ thống mà không làm gián đoạn dịch vụ. Với khả năng hỗ trợ sao lưu đa dạng và tính năng khôi phục nhanh chóng, Percona XtraBackup đã trở thành lựa chọn lý tưởng cho các doanh nghiệp cần duy trì hoạt động liên tục và bảo vệ dữ liệu một cách hiệu quả. Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá những tính năng nổi bật, cách thức hoạt động, cũng như lợi ích mà Percona XtraBackup mang lại cho quản trị viên cơ sở dữ liệu
Cài đặt Percona XtraBackup
Trên Centos7
Cài đặt YUM Repository của Percona
Đầu tiên, cần thêm Percona YUM repository để có thể cài đặt XtraBackup:
Tải xuống và cài đặt gói Percona YUM repository:
sudo yum install https://repo.percona.com/yum/percona-release-latest.noarch.rpm
Cập nhật repository:
sudo percona-release setup ps80
Cài đặt Percona XtraBackup
Sau khi đã thêm repository, có thể cài đặt Percona XtraBackup bằng cách sử dụng yum.
Cài đặt XtraBackup:
Đối với Mysql 8.0 trở lên
yum install percona-xtrabackup-80
Đối với Mysql 5.7
yum install percona-xtrabackup-24
Kiểm tra phiên bản để đảm bảo đã cài đặt thành công
xtrabackup --version
Trên Ubutu
Cập nhật hệ thống:
sudo apt update
sudo apt upgrade -y
Cài đặt gói cần thiết:
sudo apt install wget lsb-release -y
Thêm kho lưu trữ Percona: có thể thêm kho lưu trữ Percona vào danh sách các kho lưu trữ của hệ thống:
wget https://repo.percona.com/apt/percona-release_latest.$(lsb_release -cs)_all.deb
sudo dpkg -i percona-release_latest.$(lsb_release -cs)_all.deb
Cập nhật lại danh sách kho lưu trữ:
apt update
Cài đặt Percona XtraBackup
Cài đặt Percona XtraBackup: Để cài đặt phiên bản tương ứng với MySQL 5.7:
sudo apt install percona-xtrabackup-24
Để cài đặt phiên bản tương ứng với MySQL 8.0:
sudo apt install percona-xtrabackup-80
Kiểm tra cài đặt
Kiểm tra phiên bản XtraBackup: Sau khi cài đặt, có thể kiểm tra phiên bản đã cài đặt bằng lệnh:
xtrabackup --version
Sao lưu cơ sở dữ liệu với XtraBackup
Bây giờ, sử dụng Percona XtraBackup để thực hiện sao lưu cơ sở dữ liệu MySQL/MariaDB. Dưới đây là cách thực hiện sao lưu và phục hồi cơ bản:
Bước 1. Tạo thư mục lưu trữ bản sao lưu:
mkdir -p /backup/xtrabackup
Bước 2. Thực hiện sao lưu
Nếu sử dụng MySQL/MariaDB với chế độ xác thực người dùng, cần xác định user và mật khẩu có quyền sao lưu:
xtrabackup --backup --target-dir=/backup/xtrabackup --user=<username> --password=<password>
Lệnh trên sẽ sao lưu toàn bộ dữ liệu MySQL/MariaDB vào thư mục /backup/xtrabackup.
Bước 3: Khôi phục sao lưu
Để khôi phục bản sao lưu từ XtraBackup, thực hiện theo các bước sau:
Chuẩn bị dữ liệu để khôi phục:
Dữ liệu được sao lưu sẽ cần phải được “áp dụng log” trước khi khôi phục. Điều này giúp đảm bảo dữ liệu nhất quán.
xtrabackup --prepare --target-dir=/backup/xtrabackup
Khôi phục dữ liệu từ PerconaXtrabackup
Dừng dịch vụ MySQL/MariaDB trước khi khôi phục:
sudo systemctl stop mysqld
Sau đó, khôi phục dữ liệu từ bản sao lưu:
xtrabackup --copy-back --target-dir=/backup/xtrabackup --datadir=/var/lib/mysql/
Khởi động lại dịch vụ MySQL/MariaDB:
sudo systemctl start mysqld
Kiểm tra lại dịch vụ MySQL/MariaDB
Sau khi khôi phục và khởi động lại dịch vụ, có thể kiểm tra xem cơ sở dữ liệu của mình đã hoạt động bình thường hay chưa:
mysql -u root -p
Backup tăng dần trong PerconaXtraDbbackup
Percona XtraBackup hỗ trợ tính năng backup tăng dần (incremental backup). Đây là một tính năng rất hữu ích giúp giảm dung lượng lưu trữ và thời gian sao lưu bằng cách chỉ sao lưu những dữ liệu đã thay đổi kể từ lần sao lưu trước đó.
1. Cách hoạt động của Backup Tăng Dần
Backup toàn phần (full backup): Sao lưu toàn bộ dữ liệu của cơ sở dữ liệu.
Backup tăng dần (incremental backup): Chỉ sao lưu các dữ liệu đã thay đổi kể từ lần sao lưu trước đó (dựa trên LSN – Log Sequence Number).
2. Quy trình thực hiện Backup Tăng Dần
Bước 1: Thực hiện Backup Toàn Phần
Đầu tiên, cần thực hiện một backup toàn phần để làm cơ sở cho các backup tăng dần sau này.
Tạo backup toàn phần:
xtrabackup --backup --target-dir=/backup/full_backup --user=<username> --password=<password>
Lệnh này sẽ sao lưu toàn bộ dữ liệu MySQL/MariaDB vào thư mục /backup/full_backup.
Bước 2: Thực hiện Backup Tăng Dần
Sau khi có bản sao lưu toàn phần, có thể bắt đầu thực hiện các bản sao lưu tăng dần. Các bản sao lưu tăng dần sẽ chỉ chứa dữ liệu đã thay đổi kể từ lần backup trước đó (toàn phần hoặc tăng dần).
Thực hiện backup tăng dần:
xtrabackup --backup --target-dir=/backup/incremental_backup1 --incremental-basedir=/backup/full_backup --user=<username> --password=<password>
–incremental: Thực hiện backup tăng dần.
–target-dir: Thư mục đích để lưu bản backup tăng dần.
–incremental-basedir: Thư mục của bản backup gốc (là backup toàn phần hoặc backup tăng dần trước đó).
Bạn có thể thực hiện thêm nhiều bản sao lưu tăng dần tiếp theo bằng cách thay đổi giá trị của –incremental-basedir trỏ đến bản sao lưu gần nhất (có thể là bản backup toàn phần hoặc bản backup tăng dần gần nhất).
Ví dụ với nhiều backup tăng dần:
Backup tăng dần thứ hai:
xtrabackup --backup --target-dir=/backup/incremental_backup2 --incremental-basedir=/backup/incremental_backup1 --user=<username> --password=<password>
Bước 3: Khôi phục Backup Tăng Dần
Khi cần khôi phục dữ liệu từ một chuỗi backup toàn phần và tăng dần, cần thực hiện một số bước để “áp dụng log” từ các bản sao lưu tăng dần vào bản sao lưu toàn phần.
Chuẩn bị bản sao lưu toàn phần:
xtrabackup --prepare --apply-log-only --target-dir=/backup/full_backup
Áp dụng log từ các bản sao lưu tăng dần:
Áp dụng log từ bản tăng dần đầu tiên:
xtrabackup --prepare --apply-log-only --target-dir=/backup/full_backup --incremental-dir=/backup/incremental_backup1
Áp dụng log từ bản tăng dần thứ hai (nếu có):
xtrabackup --prepare --apply-log-only --target-dir=/backup/full_backup --incremental-dir=/backup/incremental_backup2
Chuẩn bị bản sao lưu cuối cùng để khôi phục: Sau khi áp dụng tất cả các log từ bản sao lưu tăng dần, cần thực hiện bước chuẩn bị cuối cùng:
xtrabackup --prepare --target-dir=/backup/full_backup
Khôi phục dữ liệu: Cuối cùng, có thể khôi phục dữ liệu như bình thường:
xtrabackup --copy-back --target-dir=/backup/full_backup --datadir=/var/lib/mysql/
Sau đó, đừng quên thiết lập quyền truy cập thích hợp cho dữ liệu:
chown -R mysql:mysql /var/lib/mysql
Khởi động lại MySQL/MariaDB:
sudo systemctl start mysqld
Cách quản lý nhiều bản sao lưu với XtraBackup
Có thể giữ nhiều bản sao lưu (bao gồm cả backup toàn phần và backup tăng dần) với Percona XtraBackup. Tuy nhiên, việc giữ bao nhiêu bản sao lưu sẽ phụ thuộc vào nhu cầu lưu trữ và chiến lược sao lưu của .
1. Giữ nhiều bản sao lưu toàn phần
có thể thực hiện nhiều bản sao lưu toàn phần và lưu chúng ở các thư mục khác nhau. Ví dụ:
Sao lưu toàn phần thứ nhất:
xtrabackup --backup --target-dir=/backup/full_backup_2023_09_01 --user=<username> --password=<password>
Sao lưu toàn phần thứ hai (sau vài ngày hoặc một tuần):
xtrabackup --backup --target-dir=/backup/full_backup_2023_09_15 --user=<username> --password=<password>
Có thể lưu lại nhiều bản sao lưu toàn phần tùy theo dung lượng ổ đĩa và thời gian backup.
2. Giữ nhiều bản sao lưu tăng dần
Giả sử có một bản sao lưu toàn phần, có thể thực hiện nhiều bản sao lưu tăng dần sau đó, như sau:
Sao lưu toàn phần ngày 1:
xtrabackup --backup --target-dir=/backup/full_backup_2023_09_01 --user=<username> --password=<password>
Backup tăng dần thứ nhất (ngày 2):
xtrabackup --backup --target-dir=/backup/incremental_backup_2023_09_02 --incremental-basedir=/backup/full_backup_2023_09_01 --user=<username> --password=<password>
Backup tăng dần thứ hai (ngày 3):
xtrabackup --backup --target-dir=/backup/incremental_backup_2023_09_03 --incremental-basedir=/backup/incremental_backup_2023_09_02 --user=<username> --password=<password>
Có thể tiếp tục giữ và thực hiện nhiều bản sao lưu tăng dần giữa các bản sao lưu toàn phần. Để quản lý tốt, ta cần:
Đặt tên thư mục chứa bản sao lưu theo ngày tháng hoặc các tiêu chí dễ nhận diện (ví dụ: full_backup_2023_09_01, incremental_backup_2023_09_02).
Dọn dẹp định kỳ: Giữ lại những bản sao lưu toàn phần và tăng dần quan trọng, và loại bỏ các bản cũ nếu không còn cần thiết.
3. Tạo cơ chế xóa tự động các bản sao lưu cũ
Nếu không muốn quản lý thủ công, có thể thiết lập một cron job để tự động xóa các bản sao lưu cũ, chỉ giữ lại một số lượng bản sao lưu nhất định.
Ví dụ: Xóa các bản sao lưu cũ hơn 30 ngày:
Tạo một script như sau:
#!/bin/bash
find /backup/ -type d -name "full_backup*" -mtime +30 -exec rm -rf {} \;
find /backup/ -type d -name "incremental_backup*" -mtime +30 -exec rm -rf {} \;
Đặt script này chạy định kỳ bằng cách thêm vào cron job:
crontab -e
Thêm dòng sau để chạy script mỗi ngày vào lúc 2 giờ sáng:
0 2 * * * /path/to/cleanup_backup.sh
4. Lưu trữ từ xa
Nếu không muốn giữ quá nhiều bản sao lưu trên cùng một máy, có thể:
Sao lưu lên máy chủ khác bằng cách sử dụng rsync hoặc SCP.
Lưu trữ trên dịch vụ lưu trữ đám mây như Amazon S3, Google Cloud Storage để tiết kiệm không gian và tạo tính linh hoạt khi cần khôi phục từ nhiều vị trí khác nhau.
5. Chiến lược sao lưu
Một chiến lược điển hình là kết hợp giữa backup toàn phần và tăng dần:
Thực hiện backup toàn phần hàng tuần (hoặc hàng tháng).
Thực hiện backup tăng dần hàng ngày dựa trên bản sao lưu toàn phần gần nhất.
Giữ lại 3-4 bản sao lưu toàn phần gần nhất cùng với các bản sao lưu tăng dần tương ứng. Điều này giúp có thể khôi phục lại dữ liệu ở bất kỳ thời điểm nào mà không tốn quá nhiều dung lượng.
6. Kiểm tra các bản sao lưu định kỳ
Ngoài việc giữ nhiều bản sao lưu, nên thường xuyên kiểm tra tính toàn vẹn của các bản sao lưu bằng cách khôi phục thử nghiệm trên một môi trường khác. Điều này đảm bảo rằng quá trình sao lưu và khôi phục sẽ hoạt động khi cần.
Sao lưu các bản backup trên hệ thống khác
Các file sao lưu bằng Percona XtraBackup có thể được sao chép và khôi phục trên một hệ thống khác, nhưng chúng không phải là file dump như khi sử dụng mysqldump. Thay vào đó, Percona XtraBackup tạo ra một bản sao toàn bộ dữ liệu của MySQL/MariaDB dưới dạng các file dữ liệu (physical backup), và có thể sử dụng các bản sao lưu này để phục hồi cơ sở dữ liệu trên một hệ thống khác.
1. Sao chép bản sao lưu XtraBackup sang hệ thống khác
Sau khi đã tạo bản sao lưu bằng Percona XtraBackup, sao chép các file này sang một máy chủ khác bằng cách sử dụng các công cụ như rsync, scp, hoặc các giải pháp lưu trữ đám mây. Các bước thực hiện như sau:
Bước 1: Sao chép các file backup sang hệ thống khác
Sử dụng lệnh rsync hoặc scp để sao chép các thư mục chứa bản sao lưu sang hệ thống khác.
Ví dụ sử dụng rsync để sao chép toàn bộ bản sao lưu:
rsync -avz /backup/full_backup_2023_09_01/ user@remote-server:/path/to/remote/backup/
Hoặc sử dụng scp:
scp -r /backup/full_backup_2023_09_01/ user@remote-server:/path/to/remote/backup/
Bước 2: Chuẩn bị bản sao lưu để khôi phục
Trên hệ thống mới, trước khi khôi phục, cần thực hiện lệnh –prepare để áp dụng các log và chuẩn bị dữ liệu.
· Nếu là bản sao lưu toàn phần:
xtrabackup --prepare --target-dir=/path/to/remote/backup/full_backup_2023_09_01
- Nếu có bản sao lưu tăng dần, cần áp dụng log từ các bản sao lưu tăng dần lên bản sao lưu toàn phần.
Ví dụ:
xtrabackup --prepare --apply-log-only --target-dir=/path/to/remote/backup/full_backup_2023_09_01
xtrabackup --prepare --apply-log-only --target-dir=/path/to/remote/backup/full_backup_2023_09_01 --incremental-dir=/path/to/remote/backup/incremental_backup_2023_09_02
xtrabackup --prepare --target-dir=/path/to/remote/backup/full_backup_2023_09_01
Khôi phục dữ liệu từ bản sao lưu
Sau khi chuẩn bị xong bản sao lưu, có thể tiến hành khôi phục vào MySQL/MariaDB trên hệ thống mới.
Dừng dịch vụ MySQL/MariaDB trên hệ thống mới:
sudo systemctl stop mysqld
Khôi phục dữ liệu:
xtrabackup --copy-back --target-dir=/path/to/remote/backup/full_backup_2023_09_01 --datadir=/var/lib/mysql/
Cấu hình quyền truy cập cho thư mục dữ liệu MySQL:
chown -R mysql:mysql /var/lib/mysql
Khởi động lại MySQL:
sudo systemctl start mysqld
2. Sự khác biệt giữa XtraBackup và mysqldump
XtraBackup: Sao lưu vật lý (physical backup) – sao chép trực tiếp các file dữ liệu và các cấu trúc vật lý của MySQL/MariaDB, giúp sao lưu nhanh chóng và khôi phục nhanh mà không cần thực hiện việc xuất/nhập dữ liệu.
Ưu điểm: Nhanh chóng, hỗ trợ backup tăng dần, ít gây tải cho hệ thống.
Nhược điểm: Dữ liệu sao lưu lớn hơn và không dễ dàng đọc bằng text.
mysqldump: Sao lưu logic (logical backup) – tạo các file .sql chứa các câu lệnh SQL để khôi phục dữ liệu.
Ưu điểm: Dễ đọc, dễ dàng di chuyển và chỉnh sửa dữ liệu, phù hợp với việc khôi phục từng bảng hoặc từng cơ sở dữ liệu.
Nhược điểm: Chậm hơn XtraBackup, gây tải cao hơn cho hệ thống trong quá trình sao lưu và khôi phục.
3. Khôi phục trên hệ thống khác
Bản sao lưu của Percona XtraBackup có thể được khôi phục trên bất kỳ hệ thống MySQL/MariaDB nào có cùng phiên bản hoặc tương thích. Sau khi sao chép các file sao lưu đến hệ thống mới và thực hiện các bước prepare và restore, dữ liệu sẽ được khôi phục giống như khi sử dụng bản sao lưu vật lý.
Điểm quan trọng là cần đảm bảo rằng cấu trúc MySQL/MariaDB trên hệ thống mới tương thích với bản sao lưu (phiên bản MySQL tương tự, cấu hình máy chủ tương tự), và có thể khôi phục dữ liệu mà không cần dump lại dưới dạng file .sql.
Các lưu ý khi dùng xtraBackup
Khi sử dụng Percona XtraBackup để sao lưu và khôi phục MySQL/MariaDB, có một số lưu ý quan trọng cần ghi nhớ để đảm bảo quá trình sao lưu, khôi phục diễn ra suôn sẻ và dữ liệu an toàn. Dưới đây là các lưu ý chính:
1. Phiên bản MySQL/MariaDB và XtraBackup
- Tương thích phiên bản: Đảm bảo rằng phiên bản Percona XtraBackup mà đang sử dụng tương thích với phiên bản MySQL/MariaDB hiện tại. Sử dụng phiên bản XtraBackup không tương thích có thể gây lỗi khi sao lưu hoặc khôi phục.
- Kiểm tra phiên bản XtraBackup tương thích với phiên bản MySQL/MariaDB đang sử dụng.
- Ví dụ: Percona XtraBackup 8.0 tương thích với MySQL/MariaDB 8.0, trong khi XtraBackup 2.x tương thích với MySQL/MariaDB 5.6 và 5.7.
2. Sao lưu nhất quán
- InnoDB: XtraBackup chỉ hỗ trợ InnoDB và XtraDB cho sao lưu nhất quán không khóa (non-blocking). Các engine khác như MyISAM sẽ bị khóa trong quá trình sao lưu.
- Đối với bảng MyISAM, cần cẩn thận vì Percona XtraBackup không thể thực hiện sao lưu tăng dần cho loại bảng này. Trong trường hợp MyISAM, có thể cần tạm dừng dịch vụ MySQL/MariaDB để sao lưu nhất quán.
3. Không làm gián đoạn dịch vụ
XtraBackup cho phép sao lưu hot backup mà không cần dừng dịch vụ MySQL/MariaDB. Tuy nhiên, vẫn nên chú ý đến hiệu suất vì việc sao lưu lớn có thể ảnh hưởng đến hiệu suất tổng thể của máy chủ.
Khi thực hiện sao lưu vật lý bằng XtraBackup, cơ sở dữ liệu vẫn có thể tiếp tục hoạt động bình thường, giúp giảm thiểu thời gian gián đoạn.
4. Chuẩn bị cho việc khôi phục (Prepare)
Sau khi sao lưu, cần chạy lệnh –prepare để áp dụng các thay đổi và chuẩn bị cho việc khôi phục. Quá trình này quan trọng để đảm bảo rằng các transaction đang thực hiện sẽ được đồng bộ hóa đúng cách trước khi khôi phục.
Nếu có các bản sao lưu tăng dần, cần thực hiện prepare lần lượt cho từng bản backup tăng dần trước khi hoàn tất quá trình.
5. Sao lưu tăng dần
- Tăng cường hiệu suất: XtraBackup hỗ trợ backup tăng dần (incremental backup) giúp giảm dung lượng lưu trữ và thời gian sao lưu khi so với sao lưu toàn phần.
- Sử dụng bản sao lưu toàn phần: Bản sao lưu tăng dần yêu cầu một bản sao lưu toàn phần làm cơ sở. cần giữ lại cả bản sao lưu toàn phần lẫn các bản sao lưu tăng dần để có thể khôi phục dữ liệu đầy đủ.
- Kiểm tra bản sao lưu tăng dần: Khi sử dụng bản sao lưu tăng dần, cần cẩn thận để đảm bảo rằng các file backup tăng dần được khôi phục theo đúng thứ tự, nếu không quá trình khôi phục sẽ bị lỗi.
6. Kiểm tra và xác thực bản sao lưu
- Kiểm tra định kỳ: Sau khi thực hiện sao lưu, nên kiểm tra tính toàn vẹn của bản sao lưu bằng cách khôi phục thử trên môi trường thử nghiệm. Điều này đảm bảo rằng khi cần khôi phục dữ liệu thực tế, quá trình sẽ hoạt động như mong đợi.
- Bảo vệ bản sao lưu: Đảm bảo rằng các bản sao lưu được bảo mật, ví dụ, bằng cách sử dụng quyền truy cập giới hạn và mã hóa dữ liệu sao lưu để tránh rủi ro rò rỉ thông tin.
7. Dung lượng lưu trữ
- Dung lượng bản sao lưu: Bản sao lưu vật lý của Percona XtraBackup sẽ chiếm nhiều dung lượng lưu trữ hơn so với bản sao lưu logic (mysqldump). cần đảm bảo rằng hệ thống có đủ dung lượng lưu trữ để chứa các bản sao lưu.
- Xoay vòng sao lưu: nên thiết lập cơ chế tự động xóa các bản sao lưu cũ để không gây đầy ổ đĩa, đồng thời giữ lại một số lượng bản sao lưu gần nhất để đảm bảo an toàn.
8. Sao lưu các file cấu hình
Đừng quên sao lưu các file cấu hình quan trọng của MySQL/MariaDB như my.cnf. Điều này giúp dễ dàng khôi phục cấu hình máy chủ khi di chuyển hoặc thiết lập lại.
9. Tính năng mã hóa
- Mã hóa bản sao lưu: XtraBackup hỗ trợ mã hóa bản sao lưu để bảo vệ dữ liệu nhạy cảm. có thể mã hóa dữ liệu sao lưu bằng cách sử dụng các tùy chọn mã hóa khi thực hiện backup.
Ví dụ:
xtrabackup --backup --target-dir=/path/to/backup --encrypt=AES256 --encrypt-key=<key>
Tương thích với bản khôi phục: Khi mã hóa bản sao lưu, cần giữ lại key mã hóa để sử dụng trong quá trình khôi phục.
10. Sao lưu từ xa
- Sao lưu lên máy chủ khác: có thể thực hiện sao lưu từ xa bằng cách sử dụng công cụ như rsync hoặc scp để di chuyển bản sao lưu sang máy chủ khác hoặc lên đám mây.
- Phục hồi từ xa: Khi khôi phục từ xa, cần đảm bảo rằng các bản sao lưu đã được chuẩn bị (prepare) đầy đủ trước khi tiến hành phục hồi trên hệ thống khác.
11. Lưu ý khi khôi phục trên hệ thống khác
- Phiên bản tương thích: Phiên bản MySQL/MariaDB trên hệ thống khôi phục phải tương thích với phiên bản mà đã sử dụng để sao lưu.
- Cấu hình quyền: Sau khi khôi phục dữ liệu, cần đảm bảo cấu hình quyền truy cập chính xác cho thư mục dữ liệu (/var/lib/mysql), chẳng hạn bằng cách sử dụng lệnh:
chown -R mysql:mysql /var/lib/mysql
12. Hiệu suất hệ thống
Trong quá trình sao lưu, mặc dù XtraBackup không khóa các bảng InnoDB, nó vẫn tiêu tốn tài nguyên hệ thống (CPU, RAM, I/O). Cần chú ý đến tải hệ thống, đặc biệt là khi sao lưu các cơ sở dữ liệu lớn, để tránh ảnh hưởng đến hiệu suất của các ứng dụng khác.