其中最主要的是 innobackupex 和 xtrabackup，前者是1個 perl 腳本，后者是 C/C++ 編譯的2進制。

xtrabackup 是用來備份 InnoDB 表的，不能備份非 InnoDB 表，和 mysqld server 沒有交互；innobackupex 腳本用來備份非 InnoDB 表，同時會調用 xtrabackup 命令來備份 InnoDB 表，還會和 mysqld server 發送命令進行交互，如加讀鎖（FTWRL）、獲得位點（SHOW SLAVE STATUS）等。簡單來講，innobackupex 在 xtrabackup 之上做了1層封裝。

1般情況下，我們是希望能備份 MyISAM 表的，雖然我們可能自己不用 MyISAM 表，但是 mysql 庫下的系統表是 MyISAM 的，因此備份基本都通過 innobackupex 命令進行；另外1個緣由是我們可能需要保存位點信息。

另外2個工具相對小眾些，xbcrypt 是加解密用的；xbstream 類似于tar，是 Percona 自己實現的1種支持并發寫的流文件格式。兩都在備份和解壓時都會用到（如果備份用了加密和并發）。

本文的介紹的主角是 innobackupex 和 xtrabackup。

通訊方式

2個工具之間的交互和調和是通過控制文件的創建和刪除來實現的，主要文件有：

• xtrabackup_suspended_1
• xtrabackup_suspended_2
• xtrabackup_log_copied

舉個栗子，我們來看備份時 xtrabackup_suspended_2 是怎樣來調和2個工具進程的

1. innobackupex 在啟動 xtrabackup 進程后，會1直等 xtrabackup 備份完 InnoDB 文件，方式就是等待 xtrabackup_suspended_2 這個文件被創建出來；
2. xtrabackup 在備完 InnoDB 數據后，就在指定目錄下創建出這個文件，然后等這個文件被 innobackupex 刪除；
3. innobackupex 檢測到文件 xtrabackup_suspended_2 被創建出來后，就繼續往下走；
4. innobackupex 在備份完非 InnoDB 表后，刪除 xtrabackup_suspended_2 這個文件，這樣就通知 xtrabackup可以繼續了，然后等 xtrabackup_log_copied 被創建；
5. xtrabackup 檢測到 xtrabackup_suspended_2 文件刪除后，就能夠繼續往下了。

是否是感覺有點不可思議，通過文件是不是存在來控制進程，這類方式非常的不靠譜，由于非常容易被外部干擾，比如文件被他人誤刪掉，或2個正在跑的備份控制文件誤放在同1個目錄下，就等著備份亂掉吧，但是 Percona 就是這么干的。

之所以這么弄，估計主要是由于 perl 和 C 2進制2個進程，沒有既好用又方便的通訊方式，弄個協議啥的太麻煩了。但是官方也覺得這類方式不靠譜，11年就弄了個 blueprint 要用C重寫 innobackupex，終究在2.3 版本實現了，innobackupex 功能全部集成到 xtrabackup 里面，只有1個 binary，另外為了使用上的兼容斟酌，innobackupex作為 xtrabackup 的1個軟鏈。對2次開發來講，2.3 擺脫了之前2個進程協作的負擔，架構上明顯要好過之前版本。斟酌到 perl + C 這類架構的長時間存在，大多數讀者朋友也基本用的2.3之前版本，本文的介紹也是基于老的架構（2.2版本），但是原理和2.3是1樣的，只是實現上的差別。

備份進程

全部備份進程以下圖：

1. innobackupex 在啟動后，會先 fork 1個進程，啟動 xtrabackup進程，然后就等待 xtrabackup 備份完 ibd 數據文件；
2. xtrabackup 在備份 InnoDB 相干數據時，是有2種線程的，1種是 redo 拷貝線程，負責拷貝 redo 文件，1種是 ibd 拷貝線程，負責拷貝 ibd 文件；redo 拷貝線程只有1個，在 ibd 拷貝線程之前啟動，在 ibd 線程結束后結束。xtrabackup 進程開始履行后，先啟動 redo 拷貝線程，從最新的 checkpoint 點開始順序拷貝 redo 日志；然后再啟動 ibd 數據拷貝線程，在 xtrabackup 拷貝 ibd 進程中，innobackupex 進程1直處于等待狀態（等待文件被創建）。
3. xtrabackup 拷貝完成idb后，通知 innobackupex（通過創建文件），同時自己進入等待（redo 線程依然繼續拷貝）;
4. innobackupex 收到 xtrabackup 通知后，履行FLUSH TABLES WITH READ LOCK (FTWRL)，獲得1致性位點，然后開始備份非 InnoDB 文件（包括 frm、MYD、MYI、CSV、opt、par等）?？截惙?InnoDB 文件進程中，由于數據庫處于全局只讀狀態，如果在業務的主庫備份的話，要特別謹慎，非 InnoDB 表（主要是MyISAM）比較多的話整庫只讀時間就會比較長，這個影響1定要評估到。
5. 當 innobackupex 拷貝完所有非 InnoDB 表文件后，通知 xtrabackup（通過刪文件） ，同時自己進入等待（等待另外一個文件被創建）；
6. xtrabackup 收到 innobackupex 備份完非 InnoDB 通知后，就停止 redo 拷貝線程，然后通知 innobackupexredo log 拷貝完成（通過創建文件）；
7. innobackupex 收到 redo 備份完成通知后，就開始解鎖，履行 UNLOCK TABLES；
8. 最后 innobackupex 和 xtrabackup 進程各自完成掃尾工作，如資源的釋放、寫備份元數據信息等，innobackupex 等待 xtrabackup 子進程結束后退出。

在上面描寫的文件拷貝，都是備份進程直接通過操作系統讀取數據文件的，只在履行 SQL 命令時和數據庫有交互，基本不影響數據庫的運行，在備份非 InnoDB 時會有1段時間只讀（如果沒有MyISAM表的話，只讀時間在幾秒左右），在備份 InnoDB 數據文件時，對數據庫完全沒有影響，是真實的熱備。

InnoDB 和非 InnoDB 文件的備份都是通過拷貝文件來做的，但是實現的方式不同，前者是以page為粒度做的(xtrabackup)，后者是 cp 或 tar 命令(innobackupex)，xtrabackup 在讀取每一個page時會校驗 checksum 值，保證數據塊是1致的，而 innobackupex 在 cp MyISAM 文件時已做了flush（FTWRL），磁盤上的文件也是完全的，所以終究備份集里的數據文件都是寫入完全的。

增量備份

PXB 是支持增量備份的，但是只能對 InnoDB 做增量，InnoDB 每一個 page 有個 LSN 號，LSN 是全局遞增的，page 被更改時會記錄當前的 LSN 號，page中的 LSN 越大，說明當前page越新（最近被更新）。每次備份會記錄當前備份到的LSN（xtrabackup_checkpoints 文件中），增量備份就是只拷貝LSN大于上次備份的page，比上次備份小的跳過，每一個 ibd 文件終究備份出來的是增量 delta 文件。

MyISAM 是沒有增量的機制的，每次增量備份都是全部拷貝的。

增量備份進程和全量備份1樣，只是在 ibd 文件拷貝上有不同。

恢復進程

如果看恢復備份集的日志，會發現和 mysqld 啟動時非常相似，其實備份集的恢復就是類似 mysqld crash后，做1次 crash recover。

恢復的目的是把備份集中的數據恢復到1個1致性位點，所謂1致就是指原數據庫某1時間點各引擎數據的狀態，比如 MyISAM 中的數據對應的是 15:00 時間點的，InnoDB 中的數據對應的是 15:20 的，這類狀態的數據就是不1致的。PXB 備份集對應的1致點，就是備份時FTWRL的時間點，恢復出來的數據，就對應原數據庫FTWRL時的狀態。

由于備份時 FTWRL 后，數據庫是處于只讀的，非 InnoDB 數據是在持有全局讀鎖情況下拷貝的，所以非 InnoDB 數據本身就對應 FTWRL 時間點；InnoDB 的 ibd 文件拷貝是在 FTWRL 前做的，拷貝出來的不同 ibd 文件最后更新時間點是不1樣的，這類狀態的 ibd 文件是不能直接用的，但是 redo log 是從備份開始1直延續拷貝的，最后的 redo 日志點是在持有 FTWRL 后獲得的，所以終究通過 redo 利用后的 ibd 數據時間點也是和 FTWRL 1致的。

所以恢復進程只觸及 InnoDB 文件的恢復，非 InnoDB 數據是不動的。備份恢復完成后，就能夠把數據文件拷貝到對應的目錄，然后通過mysqld來啟動了。