MySQL数据库本身并不支持快照功能,因此快照备份是指通过文件系统支持的快照功能对数据库进行备份。备份的前提是将所有数据库文件放在同一文件分区中,然后对该分区进行快照操作。支持快照功能的文件系统和设备包括 FreeBSD的UFS文件系统, Solaris的ZFS文件系统, GNU/Linux的逻辑管理器(Logical Volume Manager,LVM)等。这里以LVM为例进行介绍,UFS和ZFS的快照实现大致和LVM相似。
LVM是 LINUX系统下对磁盘分区进行管理的一种机制。LVM在硬盘和分区之上建立一个逻辑层,来提高磁盘分区管理的灵活性。管理员可以通过IⅥM系统轻松管理磁盘分区,例如,将若干个磁盘分区连接为一个整块的卷组( Volume Group),形成一个存储池。管理员可以在卷组上随意创建逻辑卷(Logical Volumes),并进一步在逻辑卷上创建文件系统。管理员通过LVM可以方便地调整卷组的大小,并且可以对磁盘存储按照组的方式进行命名、管理和分配。简单地说,用户可以通过LVM由物理块设备(如硬盘等)创建物理卷,由一个或多个物理卷创建卷组,最后从卷组中创建任意个逻辑卷(不超过卷组大小),如图8-1所示
图8-2显示了由多块磁盘组成的逻辑卷LV0。
通过 vgdisplay命令查看系统中有哪些卷组,如:
vgdisplay命令的输出结果显示当前系统有一个rep的卷组,大小为260.77GB,该卷组访问权限是 read/write等。命令lvdisplay可以用来查看当前系统中有哪些逻辑卷:
可以看到,一共有3个逻辑卷,都属于卷组rep,每个逻辑卷的大小都是100GB。dev/rep/repdata这个逻辑卷有两个只读快照,并且当前都是激活状态的。
LVM使用了写时复制(Copy-on- write)技术来创建快照。当创建一个快照时,仅复制原始卷中数据的元数据( meta data),并不会有数据的物理操作,因此快照的创建过程是非常快的。当快照创建完成,原始卷上有写操作时,快照会跟踪原始卷块的改变,将要改变的数据在改变之前复制到快照预留的空间里,因此这个原理的实现叫做写时复制。而对于快照的读取操作,如果读取的数据块是创建快照后没有修改过的,那么会将读操作直接重定向到原始卷上,如果要读取的是已经修改过的块,则将读取保存在快照中该块在原始卷上改变之前的数据。因此,采用写时复制机制保证了读取快照时得到的数据与快照创建时一致。
图8-3显示了LVM的快照读取,可见B区块被修改了,因此历史数据放入了快照区域。读取快照数据时,A、C、D块还是从原有卷中读取,而B块就需要从快照读取了。
命令 Ivcreate可以用来创建一个快照,--permission r表示创建的快照是只读的：
在快照制作完成后可以用 Display命令查看,输出中的 COW-table size字段表示该快照最大的空间大小, Allocated to snapshot字段表示该快照目前空间的使用状况：
可以看到,当前快照只使用0.04%的空间。快照在最初创建时总是很小,当数据来源卷的数据不断被修改时,这些数据库才会放入快照空间,这时快照的大小才会慢慢增大。
用LVM快照备份 InnoDB存储引擎表相当简单,只要把与 InnoDB存储引擎相关的文件如共享表空间、独立表空间、重做日志文件等放在同一个逻辑卷中,然后对这个逻辑卷做快照备份即可。
在对 InnoDB存储引擎文件做快照时,数据库无须关闭,即可以进行在线备份。虽然此时数据库中可能还有任务需要往磁盘上写数据,但这不会妨碍备份的正确性。因为InnoDB存储引擎是事务安全的引擎,在下次恢复时,数据库会自动检查表空间中页的状态,并决定是否应用重做日志,恢复就好像数据库被意外重启了。
