作者：洪斌
每个 DBA 是不是都有过删库的经历？删库了没有备份怎么办？备份恢复后无法启动服务什么情况？表定义损坏数据无法读取怎么办？
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 <host>] [-u <user>] [-p <passowrd>] [-d <db>] databases/table
stream_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 <innodb_datafile> [-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 <InnoDB page or dir> -t table.sql [-T N:M] [-b <external pages directory>]
Where
-f <InnoDB page(s)> -- InnoDB page or directory with pages(all pages should have same index_id)
-t <table.sql> -- CREATE statement of a table
-o <file> -- Save dump in this file. Otherwise print to stdout
-l <file> -- 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 <dir> -- Directory where external pages can be found. Usually it is pages-XXX/FIL_PAGE_TYPE_BLOB/
-i <file> -- Read external pages at their offsets from <file>.
-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/ibdata12.新建一个schema，把系统字典表的DDL导入
cat dictionary/SYS_* | mysql recovered3.创建恢复目录
mkdir -p dumps/default4.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.sql5.导入恢复的数据字典
cat dumps/default/*.sql | mysql recovered6.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 "" 02.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 42949672953.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.sql4.最后导入恢复的数据
cat dumps/default/*.sql | mysql sakila- innodb_file_per_table=ON
这种情况恢复步骤与上述基本一致，但由于是独立表空间模式，数据页存储在各自的ibd文件，ibd文件删除了，无法通过ibdata1提取数据页，所以pages-ibdata1目录找不到数据页，stream_parser要从块设备中读取数据页信息。扫描完成后，在pages-sda1目录下提取数据。
./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
https://twindb.com/how-to-rec...
https://twindb.com/recover-co...
https://twindb.com/take-image...
https://twindb.com/data-loss-...
https://twindb.com/repair-cor...
https://twindb.com/resolving-...
https://dev.mysql.com/doc/ref...
mysql
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