我曾遇到某初创互联网企业,因维护人员不规范的备份恢复操作,导致系统表空间文件被初始化,上万张表无法读取,花了数小时才抢救回来。
当你发现数据无法读取时,也许并非数据丢失了,可能是 DBMS 找不到描述数据的信息。
背景
先来了解下几张关键的 InnoDB 数据字典表,它们保存了部分表定义信息,在我们恢复表结构时需要用到。
SYS_TABLES 描述 InnoDB 表信息CREATE TABLE `SYS_TABLES` (
`NAME` varchar(255) NOT NULL DEFAULT '', 表名
`ID` bigint(20) unsigned NOT NULL DEFAULT '0', 表id
`N_COLS` int(10) DEFAULT NULL,
`TYPE` int(10) unsigned DEFAULT NULL,
`MIX_ID` bigint(20) unsigned DEFAULT NULL,
`MIX_LEN` int(10) unsigned DEFAULT NULL,
`CLUSTER_NAME` varchar(255) DEFAULT NULL,
`SPACE` int(10) unsigned DEFAULT NULL, 表空间id
PRIMARY KEY (`NAME`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=latin1;
SYS_INDEXES 描述 InnoDB 索引信息CREATE TABLE `SYS_INDEXES` (
`TABLE_ID` bigint(20) unsigned NOT NULL DEFAULT '0', 与sys_tables的id对应
`ID` bigint(20) unsigned NOT NULL DEFAULT '0', 索引id
`NAME` varchar(120) DEFAULT NULL, 索引名称
`N_FIELDS` int(10) unsigned DEFAULT NULL, 索引包含字段的个数
`TYPE` int(10) unsigned DEFAULT NULL,
`SPACE` int(10) unsigned DEFAULT NULL, 存储索引的表空间id
`PAGE_NO` int(10) unsigned DEFAULT NULL, 索引的root page id
PRIMARY KEY (`TABLE_ID`,`ID`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=latin1;
SYS_COLUMNS 描述 InnoDB 表的字段信息CREATE TABLE `SYS_COLUMNS` (
`TABLE_ID` bigint(20) unsigned NOT NULL, 与sys_tables的id对应
`POS` int(10) unsigned NOT NULL, 字段相对位置
`NAME` varchar(255) DEFAULT NULL, 字段名称
`MTYPE` int(10) unsigned DEFAULT NULL, 字段编码
`PRTYPE` int(10) unsigned DEFAULT NULL, 字段校验类型
`LEN` int(10) unsigned DEFAULT NULL, 字段字节长度
`PREC` int(10) unsigned DEFAULT NULL, 字段精度
PRIMARY KEY (`TABLE_ID`,`POS`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=latin1;
SYS_FIELDS 描述全部索引的字段列CREATE TABLE `SYS_FIELDS` (
`INDEX_ID` bigint(20) unsigned NOT NULL,
`POS` int(10) unsigned NOT NULL,
`COL_NAME` varchar(255) DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`INDEX_ID`,`POS`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=latin1;
./storage/innobase/include/dict0boot.h 文件定义了每个字典表的 index id,对应 id 的 page 中存储着字典表的数据。
这里我们需要借助 undrop-for-innodb 工具恢复数据,它能读取表空间信息得到 page,将数据从 page 中提取出来。
# wget https://github.com/chhabhaiya/undrop-for-innodb/archive/master.zip
# yum install -y gcc flex bison
# make
# make sys_parser
# ./sys_parser 读取表结构信息
sys_parser [-h ] [-u ] [-p ] [-d ] databases/tablestream_parser 读取 InnoDB page 从 ibdata1 或 ibd 或分区表
# ./stream_parser
You must specify file with -f option
Usage: ./stream_parser -f [-T N:M] [-s size] [-t size] [-V|-g]
Where:
-h - Print this help
-V or -g - Print debug information
-s size - Amount of memory used for disk cache (allowed examples 1G 10M). Default 100M
-T - retrieves only pages with index id = NM (N - high word, M - low word of id)
-t size - Size of InnoDB tablespace to scan. Use it only if the parser can't determine it by himself.
c_parser 从 innodb page 中读取记录保存到文件
# ./c_parser
Error: Usage: ./c_parser -4|-5|-6 [-dDV] -f -t table.sql [-T N:M] [-b ]
Where
-f -- InnoDB page or directory with pages(all pages should have same index_id)
-t -- CREATE statement of a table
-o -- Save dump in this file. Otherwise print to stdout
-l -- Save SQL statements in this file. Otherwise print to stderr
-h -- Print this help
-d -- Process only those pages which potentially could have deleted records (default = NO)
-D -- Recover deleted rows only (default = NO)
-U -- Recover UNdeleted rows only (default = YES)
-V -- Verbose mode (lots of debug information)
-4 -- innodb_datafile is in REDUNDANT format
-5 -- innodb_datafile is in COMPACT format
-6 -- innodb_datafile is in MySQL 5.6 format
-T -- retrieves only pages with index id = NM (N - high word, M - low word of id)
-b
-- Directory where external pages can be found. Usually it is pages-XXX/FIL_PAGE_TYPE_BLOB/-i -- Read external pages at their offsets from .
-p prefix -- Use prefix for a directory name in LOAD DATA INFILE command
接下来,我们演示场景的几种数据恢复场景。
场景1:drop table是否启用了 innodb_file_per_table 其恢复方法有所差异,当发生误删表时,应尽快停止MySQL服务,不要启动。若 innodb_file_per_table=ON,最好只读方式重新挂载文件系统,防止其他进程写入数据覆盖之前块设备的数据。
如果评估记录是否被覆盖,可以表中某些记录的作为关键字看是否能从 ibdata1 中筛选出。
# grep WOODYHOFFMAN ibdata1
Binary file ibdata1 matches也可以使用 bvi(适用于较小文件)或 hexdump -C(适用于较大文件)工具
以表 sakila.actor 为例CREATE TABLE `actor` (
`actor_id` smallint(5) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`first_name` varchar(45) NOT NULL,
`last_name` varchar(45) NOT NULL,
`last_update` timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP,
PRIMARY KEY (`actor_id`),
KEY `idx_actor_last_name` (`last_name`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=201 DEFAULT CHARSET=utf8
首先恢复表结构信息 1. 解析系统表空间获取 page 信息
./stream_parser -f /var/lib/mysql/ibdata1
2. 新建一个 schema,把系统字典表的 DDL 导入
cat dictionary/SYS_* | mysql recovered
3. 创建恢复目录
mkdir -p dumps/default
4. 解析系统表空间包含的字典表信息,
./c_parser -4f pages-ibdata1/FIL_PAGE_INDEX/0000000000000001.page -t dictionary/SYS_TABLES.sql > dumps/default/SYS_TABLES 2> dumps/default/SYS_TABLES.sql
./c_parser -4f pages-ibdata1/FIL_PAGE_INDEX/0000000000000002.page -t dictionary/SYS_COLUMNS.sql > dumps/default/SYS_COLUMNS 2> dumps/default/SYS_COLUMNS.sql
./c_parser -4f pages-ibdata1/FIL_PAGE_INDEX/0000000000000003.page -t dictionary/SYS_INDEXES.sql > dumps/default/SYS_INDEXES 2> dumps/default/SYS_INDEXES.sql
./c_parser -4f pages-ibdata1/FIL_PAGE_INDEX/0000000000000004.page -t dictionary/SYS_FIELDS.sql > dumps/default/SYS_FIELDS 2> dumps/default/SYS_FIELDS.sql
5. 导入恢复的数据字典
cat dumps/default/*.sql | mysql recovered
6. 读取恢复后的表结构信息
./sys_parser -pmsandbox -d recovered sakila/actor
由于 5.x 版本 innodb 引擎并非完整记录表结构信息,会丢失 AUTO_INCREMENT 属性、二级索引和外键约束, DECIMAL 精度等信息。
若是 mysql 5.5 版本 frm 文件被从系统删除,在原目录下 touch 与原表名相同的 frm 文件,还能读取表结构信息和数据。若只有 frm 文件,想要获得表结构信息,可使用 mysqlfrm --diagnostic /path/to/xxx.frm,连接 mysql 会显示字符集信息。innodb_file_per_table=OFF
因为是共享表空间模式,数据页都存储在 ibdata1,可以从 ibdata1 文件中提取数据。
1. 获取表的 table id,sys_table 存有表的 table id,sys_table 表 index id 是1,所以从0000000000000001.page 获取表 id./c_parser -4Df pages-ibdata1/FIL_PAGE_INDEX/0000000000000001.page -t dictionary/SYS_TABLES.sql | grep sakila/actor
000000000B28 2A000001430D4D SYS_TABLES "sakila/actor" 158 4 1 0 0 "" 0
000000000B28 2A000001430D4D SYS_TABLES "sakila/actor" 158 4 1 0 0 "" 0
2. 利用 table id 获取表的主键 id,sys_indexes 存有表索引信息,innodb 索引组织表,找到主键 id 即找到数据,sys_indexes 的 index id 是3,所以从0000000000000003.page 获取主键 id
./c_parser -4Df pages-ibdata1/FIL_PAGE_INDEX/0000000000000003.page -t dictionary/SYS_INDEXES.sql | grep 158
000000000B28 2A000001430BCA SYS_INDEXES 158 376 "PRIMARY" 1 3 0 4294967295
000000000B28 2A000001430C3C SYS_INDEXES 158 377 "idx\_actor\_last\_name" 1 0 0 4294967295
000000000B28 2A000001430BCA SYS_INDEXES 158 376 "PRIMARY" 1 3 0 4294967295
000000000B28 2A000001430C3C SYS_INDEXES 158 377 "idx\_actor\_last\_name" 1 0 0 4294967295
3. 知道了主键 id,就可以从对应 page 中提取表数据,并生成 sql 文件。
./c_parser -4f pages-ibdata1/FIL_PAGE_INDEX/0000000000000376.page -t sakila/actor.sql > dumps/default/actor 2> dumps/default/actor_load.sql
4. 最后导入恢复的数据
cat dumps/default/*.sql | mysql sakila
innodb_file_per_table=ON
./stream_parser -f /dev/sda1 -t 1000000k
场景2:Corrupted InnoDB table 在 InnoDB 表发生损坏,即使 innodb_force_recovery=6 也无法启动 MySQL 日志中可能会出现类似报错InnoDB: Database page corruption on disk or a failed
InnoDB: file read of page 4.
此时的恢复策略需要将数据页从独立表空间中提取出,再删除表空间,重新创建表导入数据。
1. 先获得故障表的主键 index id
2. 通过 index id page 获取到数据记录
select t.name, t.table_id, i.index_id, i.page_no from INNODB_SYS_TABLES t join INNODB_SYS_INDEXES i on t.table_id=i.table_id and t.name='test/sbtest1';
3. 由于数据页可能有部分记录损坏,需要过滤掉“坏”的数据,保留好的数据 例如:前两行记录实际是“坏”数据,需要过滤掉。
root@test:~/recovery/undrop-for-innodb# ./c_parser -6f pages-actor.ibd/FIL_PAGE_INDEX/0000000000000015.page -t sakila/actor.sql > dumps/default/actor 2> dumps/default/actor_load.sql
root@test:~/recovery/undrop-for-innodb# cat dumps/default/actor
-- Page id: 3, Format: COMPACT, Records list: Invalid, Expected records: (0 200)
72656D756D07 08000010002900 actor 30064 "\0\0\0\0" "" "1972-09-20 23:07:44"
1050454E454C 4F50454755494E actor 19713 "ESSC▒" "" "2100-08-09 07:52:36"
00000000051E 9F0000014D011A actor 2 "NICK" "WAHLBERG" "2006-02-15 04:34:33"
00000000051E 9F0000014D0124 actor 3 "ED" "CHASE" "2006-02-15 04:34:33"
00000000051E 9F0000014D012E actor 4 "JENNIFER" "DAVIS" "2006-02-15 04:34:33"
00000000051E 9F0000014D0138 actor 5 "JOHNNY" "LOLLOBRIGIDA" "2006-02-15 04:34:33"
00000000051E 9F000001414141 actor 6 "AAAAA" "AAAAAAAAA" "2004-09-10 01:53:05"
00000000051E 9F0000014D016A actor 10 "CHRISTIAN" "GABLE" "2006-02-15 04:34:33"
...
可以在 sql 文件中加上筛选条件,比如:通过 actor_id 做范围筛选,再用新的 sql 文件读数据页。CREATE TABLE `actor` (
`actor_id` smallint(5) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT
/*!FILTER
int_min_val: 1
int_max_val: 300 */,
`first_name` varchar(45) NOT NULL,
`last_name` varchar(45) NOT NULL,
`last_update` timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP,
PRIMARY KEY (`actor_id`),
KEY `idx_actor_last_name` (`last_name`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=201 DEFAULT CHARSET=utf8;
4. 删除故障表文件,innodb_force_recovery=6 启动 MySQL,启动后删除元数据 5. 创建新表导入恢复好的数据 疑问:如何知道丢失了多少记录?读取数据页时开头会显示期望的记录数,最后会显示实际恢复的记录数,差值便是丢失记录数-- Page id: 3, Format: COMPACT, Records list: Invalid, Expected records: (0 200)
-- Page id: 3, Found records: 197, Lost records: YES, Leaf page: YES
场景3:磁盘或文件系统损坏如何恢复数据这种情况下尽快保护损坏的块设备不要再写入,并用 dd 工具读取镜像数据用作恢复
本地方式dd if=/dev/sdb of=/path/to/faulty_disk.img conv=noerror
远程方式
remote server> nc -l 1234 > faulty_disk.img
local server> dd if=/dev/sdb of=/dev/stdout conv=noerror | nc a.b.c.d 1234
保存好磁盘镜像后,后续恢复操作参考场景2。
总结
1. 千万不要在服务运行时把 copy 数据文件作为备份方式,看似备份了数据,但实际数据是不一致的。
2. 正确的使用物理备份工具 xtrabackup/meb 或逻辑备份方式。
3. 对备份数据要定期进行恢复验证测试。
希望你永远不会用到这些方法,做好备份,勤验证!
参考链接:
https://twindb.com/how-to-recover-innodb-dictionary/ https://twindb.com/recover-corrupt-mysql-database/ https://twindb.com/take-image-from-corrupted-hard-drive/ https://twindb.com/data-loss-after-mysql-restart/
https://twindb.com/repair-corrupted-innodb-table-with-corruption-in-secondary-index/ https://twindb.com/resolving-page-corruption-in-compressed-innodb-tables/ https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/innodb-troubleshooting-datadict.html
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