rsync+inotify 实现数据实时同步

• Rsync（远程同步，Remote Sync）是一款开源的、快速的、多功能的、可实现全量及增量的本地或远程数据同步备份的优秀工具，并且可以不进行改变原有数据的属性信息,实现数据的备份迁移特性。
• Rsync软件适用于unix/linux/windows等多种操作系统平台。支持本地复制，或者与其他SSH、Rsync主机同步。
• rsync第一次会全量传输，后续会对比两个文件的不同，只传输文件更新的部分，传输速度比一般工具快。

rsync与cp、scp对比

cp 命令

cp（copy）是最基础的文件复制命令，用于在本地文件系统内复制文件或目录。它将源文件或目录完整地复制到指定的目标位置。cp 不支持远程文件操作，仅限于同一台机器上的文件操作。

特点：

• 全量复制 ：每次执行 cp 命令时都会将整个文件或目录完全复制一遍。
• 本地操作：只能在当前机器上的文件系统内部工作。
• 简单易用：提供了基本的文件管理功能。

scp 命令

scp（secure copy）是一个基于 SSH 协议的安全文件复制工具，用于在两台机器之间安全地传输文件。scp 通常用于远程文件复制，但它也可以在本地文件系统间使用。

特点：

• 安全性：使用 SSH 协议进行加密传输，保证数据安全。
• 全量复制 ：类似于 cp，每次执行都会完整地复制文件。
• 远程操作：支持通过网络在不同主机之间传输文件。
• 较慢的增量复制 ：虽然可以实现远程文件复制，但对于大文件或频繁更新的文件集来说，效率不如 rsync。

rsync 命令

rsync 是一种高级的文件同步工具，它不仅支持本地文件复制，还支持远程文件复制。rsync 的最大特点是它的增量数据传输能力，这意味着它只会传输自上次同步以来发生变化的部分数据。

特点：

• 增量更新：仅传输文件变化的部分，而不是整个文件。
• 本地与远程操作：既可以用于本地文件系统的操作，也可以用于远程文件系统之间的同步。
• 高效性：特别适合用于频繁更新的大文件集的同步，因为只需要传输变化的数据。
• 可配置性强：提供了丰富的选项来控制同步行为，如排除某些文件、保持权限等。

对比总结

• 性能方面 ：对于首次同步或文件较小的情况，scp 可能会更快，因为它不需要进行额外的压缩或计算差异；但对于重复同步或文件较大的情况，rsync 由于采用了增量同步机制，效率更高。
• 安全性方面 ：scp 自动通过 SSH 提供加密传输，而 rsync 需要通过 -e ssh 参数来实现相同的安全级别。
• 灵活性方面 ：rsync 提供了更多的配置选项，使其更加灵活，适用于更多复杂的同步场景。
• 应用场景 ：cp 适用于简单的本地文件复制；scp 适用于需要安全传输的场合；rsync 则更适合需要高效、增量同步的环境，尤其是在处理大量数据或频繁更新的文件系统时表现优异。

rsync详解

rsync 监听端口：873

默认情况下，rsync 服务在 TCP 端口 873 上监听连接请求。

rsync 运行模式：C/S

在 C/S 模式中，服务器端持续运行并等待客户端的同步请求。客户端则主动发起同步操作。

在远程同步任务中，负责发起 rsync 同步操作的客户机称为发起端，而负责响应来自客户机的 rsync 同步操作的服务器称为同步源。
rsync同步源：指备份操作的远程服务器，也称备份源。

下行同步：下行同步是将文件从远程或源端同步到本地或目标端。
在下行同步（下载）中，同步源负责提供文档的原始位置，发起端应对该位置有读取权限。
​
上行同步：上行同步是将文件从本地或源端同步到远程或目标端。
在上行同步（上传）中，同步源负责提供文档的目标位置，发起端应对该位置具有写入权限。

适用语法

rsync [选项] 原始位置 目标位置
       rsync [OPTION]... SRC [SRC]... DEST
  或   rsync [OPTION]... SRC [SRC]... [USER@]HOST:DEST
  或   rsync [OPTION]... SRC [SRC]... [USER@]HOST::DEST
  或   rsync [OPTION]... SRC [SRC]... rsync://[USER@]HOST[:PORT]/DEST
  或   rsync [OPTION]... [USER@]HOST:SRC [DEST]
  或   rsync [OPTION]... [USER@]HOST::SRC [DEST]
  或   rsync [OPTION]... rsync://[USER@]HOST[:PORT]/SRC [DEST]
常用选项：
-r  递归模式，包含目录及子目录中的所有文件
-l  对于符号链接文件仍然复制为符号链接文件
-v  显示同步过程的详细信息
-z  在传输文件时进行压缩
-a  归档模式，保留文件的权限、属性等信息，等同于组合选项"-rlptgoD"
-p  保留文件的权限标记
-t  保留文件的时间标记
-g  保留文件的数组标记 （仅超级用户使用）
-o  保留文件的属主标记（仅超级用户使用）
-H  保留硬链接文件
-A  保留ACL属性信息
-D  保留设备文件及其他特殊文件
--delete 删除目标位置有而原始位置没有的文件
--checksum   根据校验和（而不是文件大小，修改时间）来决定是否跳过文件
--progress 显示备份过程

配置源的两种表达方法

格式一：
用户名@主机地址::共享模块名
rsync -avz user_name@192.168.209.22::www /opt/
​
格式二：
rsync://用户名@主机地址/共享模块名
rsync -avz rsync://user_name@192.168.209.22/www /opt/

更多的rsync参数

-v, --verbose 详细模式输出
-q, --quiet 精简输出模式
-c, --checksum 打开校验开关，强制对文件传输进行校验
-a, --archive 归档模式，表示以递归方式传输文件，并保持所有文件属性，等于-rlptgoD
-r, --recursive 对子目录以递归模式处理
-R, --relative 使用相对路径信息
-b, --backup 创建备份，也就是对于目的已经存在有同样的文件名时，将老的文件重新命名为~filename。可以使用--suffix选项来指定不同的备份文件前缀。
--backup-dir 将备份文件(如~filename)存放在在目录下。
-suffix=SUFFIX 定义备份文件前缀
-u, --update 仅仅进行更新，也就是跳过所有已经存在于DST，并且文件时间晚于要备份的文件。(不覆盖更新的文件)
-l, --links 保留软链结
-L, --copy-links 想对待常规文件一样处理软链结
--copy-unsafe-links 仅仅拷贝指向SRC路径目录树以外的链结
--safe-links 忽略指向SRC路径目录树以外的链结
-H, --hard-links 保留硬链结
-p, --perms 保持文件权限
-o, --owner 保持文件属主信息
-g, --group 保持文件属组信息
-D, --devices 保持设备文件信息
-t, --times 保持文件时间信息
-S, --sparse 对稀疏文件进行特殊处理以节省DST的空间
-n, --dry-run现实哪些文件将被传输
-W, --whole-file 拷贝文件，不进行增量检测
-x, --one-file-system 不要跨越文件系统边界
-B, --block-size=SIZE 检验算法使用的块尺寸，默认是700字节
-e, --rsh=COMMAND 指定使用rsh、ssh方式进行数据同步
--rsync-path=PATH 指定远程服务器上的rsync命令所在路径信息
-C, --cvs-exclude 使用和CVS一样的方法自动忽略文件，用来排除那些不希望传输的文件
--existing 仅仅更新那些已经存在于DST的文件，而不备份那些新创建的文件
--delete 删除那些DST中SRC没有的文件
--delete-excluded 同样删除接收端那些被该选项指定排除的文件
--delete-after 传输结束以后再删除
--ignore-errors 及时出现IO错误也进行删除
--max-delete=NUM 最多删除NUM个文件
--partial 保留那些因故没有完全传输的文件，以是加快随后的再次传输 #断点续传
--force 强制删除目录，即使不为空
--numeric-ids 不将数字的用户和组ID匹配为用户名和组名
--timeout=TIME IP超时时间，单位为秒
-I, --ignore-times 不跳过那些有同样的时间和长度的文件
--size-only 当决定是否要备份文件时，仅仅察看文件大小而不考虑文件时间
--modify-window=NUM 决定文件是否时间相同时使用的时间戳窗口，默认为0
-T --temp-dir=DIR 在DIR中创建临时文件
--compare-dest=DIR 同样比较DIR中的文件来决定是否需要备份
-P 等同于 --partial
--progress 显示备份过程
-z, --compress 对备份的文件在传输时进行压缩处理
--exclude=PATTERN 指定排除不需要传输的文件模式
--include=PATTERN 指定不排除而需要传输的文件模式
--exclude-from=FILE 排除FILE中指定模式的文件
--include-from=FILE 不排除FILE指定模式匹配的文件
--version 打印版本信息
--address 绑定到特定的地址
--config=FILE 指定其他的配置文件，不使用默认的rsyncd.conf文件
--port=PORT 指定其他的rsync服务端口
--blocking-io 对远程shell使用阻塞IO
-stats 给出某些文件的传输状态
--progress 在传输时现实传输过程
--log-format=formAT 指定日志文件格式
--password-file=FILE 从FILE中得到密码
--bwlimit=KBPS 限制I/O带宽，KBytes per second
-h, --help 显示帮助信息

rsync手动同步数据

准备两台机器

角色	主机
master-A	192.168.209.168
master-B	192.168.209.169

将master-A上面的数据实时的同步到master---B上面去做到异地备份

先操作目标主机

[root@master-b ~]# rpm -qa | grep rsync 
[root@master-b ~]# yum provides rsync
[root@master-b ~]# yum install -y rsync-3.1.2-12.el7_9.x86_64
[root@master-b ~]# mv /etc/rsyncd.conf /etc/rsyncd.conf.bak
[root@master-b ~]# vim /etc/rsyncd.conf #注意行尾不要有空格！
log file = /var/log/rsyncd.log
pidfile = /var/run/rsyncd.pid
lock file = /var/run/rsync.lock
secrets file = /etc/rsync.pass  #用户的认证文件
[data]   #共享模块的名称，rsync默认调用模块，自定义默认调用路径
path = /var/lib/mysql  ##同步目录（同步过来后的目标路径)
auth users = jack   #执行数据同步的用户名，可以设置多个，用英文状态下逗号隔开（认证用户）
uid = root     #工作中指定用户(可以不指定为0)
gid = root     #工作中指定用户(可以不指定为0)
port = 873     #默认端口号为873
ignore errors   #表示出现错误忽略错误
use chroot = yes    #开启禁锢在源目录，允许在访问备份目录或文件时，使用root角色，访问本地目录时拥有root权限
read only = no   #关闭只读模式，否则将不可写入
max connections = 200   #自定义同时传文件客户端数量
timeout = 300           #超时时间
hosts allow = 192.168.157.0/24 #允许数据同步的客户端IP或网络，
可以设置多个，用英文状态下逗号隔开，类似白名单

创建认证用户

[root@master-b ~]# useradd jack 
[root@master-b ~]# passwd jack 
创建用户认证文件
[root@master-b ~]# vim /etc/rsync.pass
jack:123456 
#格式，用户名:密码，可以设置多个，每行一个用户名:密码
设置文件权限
[root@master-b ~]# chmod 600 /etc/rsync.pass 
[root@master-b ~]# chmod 600 /etc/rsyncd.conf
[root@master-b ~]# systemctl start rsyncd
[root@master-b ~]# systemctl enable rsyncd

在源机器上面操作

[root@master-a ~]# rpm -qa | grep rsync
[root@master-a ~]# yum install -y rsync-3.1.2-12.el7_9.x86_64
[root@master-a ~]# vim /etc/rsync.password
1    # 这里是服务器端jack用户的密码
[root@master-a ~]# chmod 600 /etc/rsync.password 
            #文件需要600的权限
[root@master-a ~]# systemctl start rsyncd
[root@master-a ~]# systemctl enable rsyncd

测试

[root@master-a ~]# mysql -uroot -p'Yunjisuan@666'
mysql> create database db2;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
​
mysql> show databases;
+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| information_schema |
| db1                |
| db2                |
| db4                |
| mysql              |
| performance_schema |
| sys                |
+--------------------+
7 rows in set (0.00 sec)
​
mysql> \q
​
[root@master-a ~]# rsync -arvH --port=873 --delete --progress /var/lib/mysql/* jack@192.168.157.133::data --password-file=/etc/rsync.password
​
验证
[root@master-b mysql]# fg
mysql -uroot -p'Yunjisuan@666'
mysql> show databases;
+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| information_schema |
| db1                |
| db2                |
| db4                |
| mysql              |
| performance_schema |
| sys                |
+--------------------+
7 rows in set (0.00 sec)

​ 以上rsync同步成功！下面结合inotify实现实时同步。

inotify

监控文件系统的变动情况，并做出通知响应，在源服务器上面执行。安装Inotify-tools工具，实时触发rsync进行同步，查看服务器内核是否支持inotify。

实时同步的优点：一旦同步源出现变化，立即启动备份；只要同步源无变化，则不执行备份。

inotifywait

用于持续监控，实时输出结果（常用）

格式：inotifywait -mrq -e 监控动作1,监控动作2  /监控目录 &
示例：inotifywait -mrq -e create,delete /filesrc &
参数：
    -m：始终保持事件监听状态
    -r：递归查询目录
    -q：只打印监控事件的信息
-e create,move,delete,modify,attrib 监听 "创建 移动 删除 写入 权限" 事件

inotify安装

一共安装了2个工具（命令），即inotifywait和inotifywatch。

inotifywait和inotifywatch的作用

inotifywait : 可监控modify（修改）、create（创建）、move（移动）、delete（删除）、attrib（属性更改）等各种事件，一有变动立即输出结果 执行后处于阻塞状态，适合在shell脚本中使用。

inotifywatch :收集被监控的文件系统使用的统计数据,指文件系统事件发生的次数统计。

[root@master-a ~]# ll /proc/sys/fs/inotify/
#列出文件目录，出现下面的内容，说明服务器内核支持inotify，
注：Linux下支持inotify的内核最小为2.6.13
total 0
-rw-r--r-- 1 root root 0 Jul 28 21:03 max_queued_events
-rw-r--r-- 1 root root 0 Jul 28 21:03 max_user_instances
-rw-r--r-- 1 root root 0 Jul 28 21:03 max_user_watches
[root@master-a ~]# rpm -qa inotify-tools
# 安装阿里扩展源
[root@master-a ~]# wget -O /etc/yum.repos.d/epel.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/epel-7.repo 
[root@master-a ~]# yum install -y inotify-tools
# 查看inotify安装上的两个命令(inotifywait,inotifywatch)
[root@master-a ~]# rpm -ql inotify-tools
/usr/bin/inotifywait
/usr/bin/inotifywatch
...

inotify默认参数

在 /proc/sys/fs/inotify目录下有三个文件，记录inotify的内核参数的文件，inotify默认内核参数值太小。

临时更改用echo 命令加上值给重定向到这个文件中。永久修改需要修改编辑/etc/sysctl.conf。

文件	默认值	作用说明
max_user_watches	8192	inotifywait或inotifywatch命令可以监视的文件数量（单进程）
max_user_instances	128	每个用户可以运行的inotifywait或inotifywatch命令的进程数
max_queued_events	16384	inotify实例事件队列可容纳的最大事件数量

修改参数：
[root@master-a ~]# vim /etc/sysctl.conf
fs.inotify.max_queued_events=99999999
fs.inotify.max_user_watches=99999999
fs.inotify.max_user_instances=65535
[root@master-a ~]# sysctl -p
参数说明：
max_queued_events：
inotify队列最大长度，如果值太小，会出现"** Event Queue Overflow **"错误，导致监控文件不准确
max_user_watches：要同步的文件包含多少目录，find /home_test -type d | wc -l 统计，
必须保证max_user_watches值大于统计结果（这里/home_test为同步文件目录）
max_user_instances：每个用户创建inotify实例最大值

rsync+inotify单向实时同步

vim /root/sync-inotify/inotify.sh  #编写脚本
#!/bin/bash
Path="/var/lib/mysql/"
backup_Server="192.168.157.133"
#excludedir="/root/exclude.list"
user="jack"
pass_file="/etc/rsync.password"
module="data"

/usr/bin/inotifywait -mrq -e create,modify,delete,close_write "$Path" | while read line
do
    if [ -f "$line" ]; then
        /usr/bin/rsync -arH --port=873 --delete --progress "$line" "$user@$backup_Server::$module" --password-file="$pass_file"
    else
        cd /var/lib/mysql && \
        /usr/bin/rsync -arH --port=873 ./ --delete --progress "$user@$backup_Server::$module" --password-file="$pass_file"
    fi
done

测试

​[root@master-a sync-inotify]# sh -x inotify.sh # 检查语法
#启动同步脚本，放入后台运行，并且输出执行变量。
​[root@master-a sync-inotify]#nohup bash -x src.sh &  
​[root@master-a sync-inotify]# crontab -e
*/1 * * * * /bin/bash /root/sync-inotify/inotify.sh >/dev/null 2>&1 &
​[root@master-a sync-inotify]# tailf /var/log/cron #可以看到执行
Sep  9 15:11:01 java-web-2 CROND[2357]: (root) CMD (/bin/bash /root/inotify.sh > /dev/null 2>&1 &)

当然，这里测试只需要在master-a服务器上创建一个库，登录matser-b可以查看到新建的库，
即成功

脚本参数解释

rsync -azH $line --delete --progress --exclude-from=$excludedir $user@$backup_Server::$module --password-file=$pass_file
脚本参数参数详解:
excludedir=/root/exclude.list   
#不需要同步的目录，如果有多个，每一行写一个目录，使用相对于同步模块的路径；
#例如：不需要同步/home_test目录下的a目录和b目录下面的b1目录，exclude.list文件可以这样写
a/
b/b1/
--exclude-from=FILE 排除FILE中指定模式的文件

面试

支持断点续传的服务（命令）

wget，curl，rsync

(1) wget
wget -c http://example.com/largefile.iso
支持通过 -c 或 --continue 选项从上次中断的地方继续下载。
(2)curl
curl -C - -O http://example.com/largefile.iso
-C - 或 --continue-at - 选项从上次断开的位置继续下载。
-O 选项用于保存文件名为远程文件名。
(3)rsync
在文件传输过程中如果网络中断或者由于其他原因导致传输失败，
rsync 可以通过对比源文件和目标文件的差异来完成断点续传。
rsync -avz --partial source:/path/to/file destination:/path/to/
--partial 保留部分下载的文件，下次传输时会继续。
(4)scp（Secure Copy）：
scp 实际上并不支持真正的断点续传，但它可以通过 -r 或 --recursive 选项递归复制目录。
如果用户需要在 scp 中实现类似的功能，通常的做法是先停止传输，然后重新启动，
利用文件系统的特性来完成未完成的部分。这并不是真正的断点续传，而是依赖于文件系统的一致性。
示例：
scp -r user@remote:/path/to/source /local/path/to/destination
(5)lftp
lftp 是一个功能强大的 FTP 和 HTTP 客户端，它支持多种协议，包括 FTP、HTTP、HTTPS 等。
支持通过 mirror 命令的 --continue 选项来恢复未完成的下载。
示例：
lftp -c "open ftp.example.com; mirror --continue /remote/path /local/path"