备份校验两不误，MySQL自动备份还原校验设计详解

作者介绍
庞阔，优朋普乐传媒运维基础部经理。负责数据库运营管理及平台设计开发，监控设计改进，问题跟踪处理，机房网络维护管理，目前四个专利已在专利局申请中。擅长数据库运维管理及Shell、Perl、PHP编写。

最近关于数据库故障出现的问题较多，不论大小公司对数据的备份要求都很高，但对校验数据备份的有效性要求更为迫切，很多公司对于自动备份和还原都已经形成体系，但对于还原后的备份有效性校验可能都不太完善，而且目前网上也没有较为完善的检验机制（可能我没找到）。

对数据库备份的有效性校验的方法或样例选择，直接关系到备份数据的质量指标。本文将分享我做的一个设计，此设计是直接采用线上执行的SQL提取出select，包括复杂join类型的SQL加上当前存在的库及表信息，提高了备份校验的准确性。

这是我在申请数据库相关专利时推演出来的方案，在寻找一个好的校验备份还原后的数据衡量指标，偶然地和备份还原进行结合时出现了这个设计。当数据库实例越来越多时，这个有效性校验的需求会越来越强。

下面将简单介绍一下我的校验数据的设计方案，或许它能给你一个思路或想法，当然我也希望能有其他好的方案出来，共同学习。（注：部分信息做了脱敏处理）

系统处理流程

程序处理流程如下：

根据上面的流程图，大致分为5个步骤，有6个脚本程序来完成这个流程，每个步骤其实不是很难，实际中可根据自己的业务特定进行完善，下面我简单介绍此流程中主要的几个功能。

功能介绍

1. 自动备份功能
   （可自行设置，我是配置的定时任务，平台在对接中）

2. 自动还原功能
   自动下载备份并还原。

3. SQL及库表自动上报功能
   1）上报本机数据库的库表信息，主要用来比对还原后库表信息是否一一对应，如果对应正常，否则异常，进行报警处理。
   2）汇报SQL，为保证SQL的真实性，此方法是监听general_log，分析后获取Select 类型SQL，并执行此SQL 降获取到的sql 及查到的值 汇报到数据中心作为样例SQL使用。

4. 还原后库表及SQL自动比对功能
   1）还原后自动调用数据库中心获取库表信息，进行一一比对。
   2）获取SQL信息进行原来和还原后数据值的匹配校验，如果对应则正常，否则为异常。

注：在下面演示过程中以手动形式，可根据公司具体情况设置为自动。

环境介绍

数据库机器：172.16.20.5
备份机器：172.16.20.6
还原机器：172.16.20.7
备份工具：mydumper
编程语言：Shell+Perl
备份传输工具：rsync

部署

1、备份机器rsync部署

对于数据中心做备份之前采取过如下几个方案。我简单概括一下：

NFS：由一块设备进行网络远程挂载，只需安装NFS服务即可，操作简单。但是有个问题就是当NFS服务出现问题或网络中断时你去使用磁盘会出现挂起的现象。
FTP：也用过FTP来做备份服务，但有时会出现登录失败的现象，对于不同目录权限设置较为复杂，不方便维护；上传下载编写脚本也不是太方便。
Rsync：改为Rsync，主要是配置简单，上传下载也简单的多，一条命令即可；对于增量的传输很有用。

重要部分如下：
[back5]
path = /opt/mysql_bak/172.16.20.5
comment = www file
ignore errors
read only = false
list = false
uid = root
gid = root

2、数据库机器和还原机器安装mydumper

mydumper第三方开用于对MySQL数据库进行多线程备份和恢复的开源工具。开发人员主要来自MySQL、Facebook和SkySQL公司，目前由Percona公司开发和维护，是Percona Remote DBA项目的重要组成部分；不同于官方的mysqldump、mysqlpump的是对库表备份和还原采用多线程，对于快速备份和恢复是不错的选择；当然还有percona的xtrabackup相当于物理备份的工具，但是耗费空间较大。

安装请参考官网：https://launchpad.net/mydumper/+download

3、数据库上执行备份脚本

脚本如下：

4、数据中心表结构设计

在数据中心创建下面的表，这些表主要用来存储备份时上报的库表信息和SQL信息，用后续步骤还原校验时做提供样例值。

库表汇报的表结构

SQL 表结构

5、数据库机器上汇报

1）库表汇报程序地址：自行下载和修改
https://github.com/kevin6386/db_table_report/blob/master/db_table_report
运行即可。

2）SQL汇报程序
程序地址：https://github.com/kevin6386/db_sql_report/blob/master/db_sql_report
运行即可。

6、数据库备份还原

下载备份并还原(简单分解介绍)：

用 rsync 下载备份到本地，并解压
rsync -zrtoapg –progress root@172.16.20.6::back5/备份文件名 ./

恢复命令：
/usr/local/bin/myloader -u user -p pass -o -d 备份地址 -t 8

7、校验

此时才是整个流程设计的重点，针对还原后的数据，怎么做校验才是重要的，而且校验的样例或方法直接关系数据备份有效性的指标。

1）还原后数据库表的校验

程序地址：https://github.com/kevin6386/db_table_diff/blob/master/db_table_diff

比较结果如下：

邮件截图

2）还原后数据SQL的校验

程序地址：https://github.com/kevin6386/db_sql_diff

比较结果如下：

邮件截图：如果正常则附件会有SQL，否则为空。

异常截图

出现异常有如下几种情况：

1. 备份时和general_log提取有时间的差异；当获取SQL出现在备份前或备份后有数据修改的情况下会出现。（可采用低峰时或很少修改的字段进行提取样例）

2. 某些表还原异常，数据丢失。（比如我遇到过触发器的情况，表与表有依赖）

3. 我用从库的备份比对主库的SQL。（有可能从库和主库不一致）

4. 备份时有丢失的表或记录。（有时备份的命令问题或漏备份）

附件SQL信息

8、关于备份的汇报

我是汇报每天的备份大小及文件名，然后写SQL比对今天的备份和前2天的信息。

如下：

总结

设计完这个方案后开始编写分程序花了一段时间，同时感谢我的同事帮我重复测试这个设计方案，发现之前备份还原过程中出现的问题改善了很多，重要的是不用人工去抽取还原后的数据结果。当这个方案固定后基本上很少有人工的参与，减少了人工还原备份和校验备份重复的工作；并且可以准确地知道哪部分有问题，减少了对数据库备份是否正常的担忧。当然还有很多要完善的方面，欢迎有兴趣的朋友在留言区提出建议，一起交流。