rsync+inotify

一、rsync简介

rsync是linux系统下的数据镜像备份工具。使用快速增量备份工具Remote Sync可以远程同步。它使用一种称为"Rsync演算法"的技术，只传输文件的不同部分，而不是每次都整份传送，这使得它在备份和同步大量数据时非常高效。rsync可以镜像保存整个目录树和文件系统，保持原来文件的权限、时间、软硬链接等属性，并且可以通过SSH等方式安全传输文件。

rsync特性：

rsync支持很多特性：

1、可以镜像保存整个目录树和文件系统；

2、可以很容易做到保持原来文件的权限、时间、软硬链接等等；

3、无须特殊权限即可安装；

4、快速：第一次同步时rsync会复制全部内容，但在下一次只传输修改过的文件。rsync在传输数据的过程中可以实行压缩及解压缩操作，因此可以使用更少的带宽；

5、安全：可以使用scp、ssh等方式来传输文件，当然也可以通过直接的socket连接；

6、支持匿名传输，以方便进行网站镜像。

rsync的ssh认证协议：

rsync命令来同步系统文件之前要先登录remote主机认证，认证过程中用到的协议有2种：

1、ssh协议

2、rsync协议

• rsync server端不用启动rsync的daemon进程，只要获取remote host的用户名和密码就可以直接rsync同步文件
• rsync server端因为不用启动daemon进程，所以也不用配置文件/etc/rsyncd.conf
• ssh认证协议跟scp的原理是一样的，如果在同步过程中不想输入密码就用ssh-keygen -t rsa打通通道

这种方式默认是省略了 -e ssh 的，与下面等价：

rsync -avz /SRC -e ssh root@192.168.100.20:/DEST

当遇到要修改端口的时候，我们可以：

rsync -avz /SRC -e "ssh -p2222" root@192.168.100.20:/DEST

修改了ssh 协议的端口，默认是22

rsync常用选项：

• -a, --archive //归档，表示以递归方式传输文件，并保持所有属性
• -v, --verbose //显示打印的信息，比如文件列表、文件数量等
• -q, --quiet //不显示打印信息
• -r, --recursive //递归，传输目录时必须加
• -p, --perms //保持原有的权限属性
• -z, --compress //在传输时压缩，节省带宽，加快传输速度
• --delete //表示删除目标服务中源服务器没有的文件，在源服务器上做的删除操作也会在目标服务器上同步

rsync命令：

Rsync的命令格式常用的有以下三种：

rsync OPTION... SRC DEST

rsync OPTION... SRC USER@HOST:DEST

rsync OPTION... USER@HOST:SRC DEST

rsync工作模式

对应于以上三种命令格式，rsync有三种不同的工作模式：

1、拷贝本地文件

当SRC和DES路径信息都不包含有单个冒号":"分隔符时就启动这种工作模式。如：

[root@server tmp]# touch a
[root@server tmp]# ls
a
[root@server tmp]# rsync -a a afile
[root@server tmp]# ll
total 0
-rw-r--r--. 1 root root 0 Sep 20 23:53 a
-rw-r--r--. 1 root root 0 Sep 20 23:53 afile

2、使用一个远程shell程序(如rsh、ssh)来实现将本地机器的内容拷贝到远程机器

当DST路径地址包 \ 含单个冒号":"分隔符时启动该模式。如：

[root@server tmp]# rsync -avz a root@192.168.100.20:/tmp/b
sending incremental file list
a
sent 80 bytes  received 35 bytes  25.56 bytes/sec
total size is 0  speedup is 0.00
# 登录192.168.100.20主机
[root@cy tmp]# ll
total 0
-rw-r--r--. 1 root root 0 Sep 20  2022 b

3、使用一个远程shell程序(如rsh、ssh)来实现将远程机器的内容拷贝到本地机器

当SRC地址路径 \ 包含单个冒号":"分隔符时启动该模式。如：

# 192.168.100.20主机
[root@cy tmp]# touch file1
[root@cy tmp]# ll
total 0
-rw-r--r--. 1 root root 0 Sep 20  2022 b
-rw-r--r--. 1 root root 0 Sep 20 15:57 file1

# 在192.168.100.10主机
[root@server tmp]# rsync -avz root@192.168.100.20:/tmp/file1 /tmp/
receiving incremental file list
file1
sent 43 bytes  received 84 bytes  36.29 bytes/sec
total size is 0  speedup is 0.00
[root@localhost ~]# ls
anaconda-ks.cfg  a.sh  nfs.sh  yum.repos.d
[root@server tmp]# ll
total 0
-rw-r--r--. 1 root root 0 Sep 20 23:53 a
-rw-r--r--. 1 root root 0 Sep 20 23:53 afile
-rw-r--r--. 1 root root 0 Sep 20 15:57 file1

二、rsync+inotify

rsync与传统的cp、tar备份方式相比，rsync具有安全性高、备份迅速、支持增量备份等优点，通过rsync可以解决对实时性要求不高的数据备份需求，例如定期的备份文件服务器数据到远端服务器，对本地磁盘定期做数据镜像等。

但随着应用系统规模的不断扩大，对数据的安全性和可靠性也提出的更好的要求，rsync在高端业务系统中也逐渐暴露出了很多不足。

首先，rsync同步数据时，需要扫描所有文件后进行比对，进行差量传输。如果文件数量达到了百万甚至千万量级，扫描所有文件将是非常耗时的。而且正在发生变化的往往是其中很少的一部分，这是非常低效的方式。

其次，rsync不能实时的去监测、同步数据，虽然它可以通过linux守护进程的方式进行触发同步，但是两次触发动作一定会有时间差，这样就导致了服务端和客户端数据可能出现不一致，无法在应用故障时完全的恢复数据。基于以上原因，rsync+inotify组合出现了！

1、Inotify简介

Inotify是一种强大的、细粒度的、异步的文件系统事件监控机制，linux内核从2.6.13起，加入了Inotify支持，通过Inotify可以监控文件系统中添加、删除，修改、移动等各种细微事件，利用这个内核接口，第三方软件就可以监控文件系统下文件的各种变化情况，而inotify-tools就是这样的一个第三方软件。

在前面有讲到，rsync可以实现触发式的文件同步，但是通过crontab守护进程方式进行触发，同步的数据和实际数据会有差异，而inotify可以监控文件系统的各种变化，当文件有任何变动时，就触发rsync同步，这样刚好解决了同步数据的实时性问题。

2、部署

需求：

把源服务器上/root/etc目录实时同步到目标服务器的/tmp下；

配置时钟同步，将源服务器当作时钟服务器。

源服务器：

[root@server ~]# vim /etc/chrony.conf
# Serve time even if not synchronized to a time source.
local stratum 10
[root@server ~]# systemctl restart chronyd
[root@server ~]# systemctl enable chronyd
[root@server ~]# hwclock -w

目标服务器：

[root@cy tmp]# vim /etc/chrony.conf
server 192.168.100.10 iburst
[root@cy tmp]# systemctl restart chronyd
[root@cy tmp]# systemctl enable chronyd
[root@cy tmp]# hwclock -w
[root@cy tmp]# chronyc sources
210 Number of sources = 1
MS Name/IP address         Stratum Poll Reach LastRx Last sample               
===============================================================================
^? 192.168.100.10                0   8     0     -     +0ns[   +0ns] +/-    0ns

在目标服务器上：

关闭防火墙与SELINUX

[root@cy ~]# systemctl stop firewalld
[root@cy ~]# systemctl disable firewalld
[root@cy ~]# setenforce 0
[root@cy ~]# sed -ri 's/^(SELINUX=).*/\1disabled/g' /etc/sysconfig/selinux

安装rsync服务端软件，默认server中已经安装了rsync，如果未安装，则执行下面命令进行安装

[root@cy ~]# yum -y install rsync

设置rsyncd.conf配置文件

[root@cy ~]# vim /etc/rsync.conf

log file = /var/log/rsyncd.log    # 日志文件位置，启动rsync后自动产生这个文件，无需提前创建
pidfile = /var/run/rsyncd.pid     # pid文件的存放位置
lock file = /var/run/rsync.lock   # 支持max connections参数的锁文件
secrets file = /etc/rsync.pass    # 用户认证配置文件，里面保存用户名称和密码，必须手动创建这个文件

[etc_from_client]     # 自定义同步名称
path = /tmp/          # rsync服务端数据存放路径，客户端的数据将同步至此目录
comment = sync etc from client
uid = root        # 设置rsync运行权限为root
gid = root        # 设置rsync运行权限为root
port = 873        # 默认端口
ignore errors     # 表示出现错误忽略错误
use chroot = no       # 默认为true，修改为no，增加对目录文件软连接的备份
read only = no    # 设置rsync服务端为读写权限
list = no     # 不显示rsync服务端资源列表
max connections = 200     # 最大连接数
timeout = 600     # 设置超时时间
auth users = admin        # 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
hosts allow = 192.168.100.10   # 允许进行数据同步的客户端IP地址，可以设置多个，用英文状态下逗号隔开
hosts deny = 192.168.1.1      # 禁止数据同步的客户端IP地址，可以设置多个，用英文状态下逗号隔开

创建用户认证文件

[root@cy tmp]# echo 'admin:redhat' > /etc/rsync.pass
[root@cy tmp]# cat /etc/rsync.pass
admin:redhat

设置文件权限

[root@cy tmp]# chmod 600 /etc/rsync*
[root@cy tmp]# ll /etc/rsync*
-rw-------. 1 root root 384 Sep 20 16:14 /etc/rsyncd.conf
-rw-------. 1 root root  13 Sep 20 16:15 /etc/rsync.pass

启动rsync服务并设置开机自启动

[root@cy ~]# rsync --daemon
[root@cy ~]# echo 'rsync --daemon --config=/etc/rsyncd.conf' >> /etc/rc.d/rc.local
[root@cy ~]# netstat -tulnp | grep 873
tcp        0      0 0.0.0.0:873             0.0.0.0:*               LISTEN      2043/rsync 
tcp6       0      0 :::873                  :::*                    LISTEN      2043/rsync 
[root@cy ~]#

在源服务器上：

关闭防火墙与SELINUX

[root@server ~]# systemctl stop firewalld
[root@server ~]# systemctl disable firewalld
[root@server ~]# setenforce 0
[root@server ~]# sed -ri 's/^(SELINUX=).*/\1disabled/g' /etc/sysconfig/selinux

配置yum源

[root@server ~]# cd /etc/yum.repos.d/
[root@server yum.repos.d]# rm -rf *
[root@server yum.repos.d]# wget -O /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo https://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-vault-8.5.2111.repo
[root@server ~]# yum install -y https://mirrors.aliyun.com/epel/epel-release-latest-8.noarch.rpm
[root@server ~]# sed -i 's|^#baseurl=https://download.example/pub|baseurl=https://mirrors.aliyun.com|' /etc/yum.repos.d/epel*
[root@server ~]# sed -i 's|^metalink|#metalink|' /etc/yum.repos.d/epel*

安装rsync服务端软件，只需要安装，不要启动，不需要配置

[root@server ~]# yum -y install rsync

创建认证密码文件

[root@server ~]# echo 'redhat' > /etc/rsync.pass
[root@server ~]# cat /etc/rsync.pass
redhat

设置文件权限，只设置文件所有者具有读取、写入权限即可

[root@server ~]# chmod 600 /etc/rsync.pass

在源服务器上创建测试目录，然后在源服务器运行以下命令

[root@server ~]# mkdir -pv /root/etc/test
mkdir: created directory '/root/etc'
mkdir: created directory '/root/etc/test'
[root@server ~]# rsync -avH --port 873 --progress --delete /root/etc/ admin@192.168.100.20::etc_from_client --password-file=/etc/rsync.pass
sending incremental file list
deleting .font-unix/
deleting .esd-0/socket
deleting .esd-0/
deleting .XIM-unix/
deleting .X11-unix/X1024
deleting .X11-unix/
deleting .Test-unix/
deleting .ICE-unix/1486
deleting .ICE-unix/
deleting .viminfo
deleting .X1024-lock
./
test/
sent 77 bytes  received 191 bytes  536.00 bytes/sec
total size is 0  speedup is 0.00

运行完成后，在目标服务器上查看，在/tmp目录下有test目录，说明数据同步成功

[root@cy ~]# cd /tmp/
[root@cy tmp]# ls
test

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

[root@server ~]# ll /proc/sys/fs/inotify
total 0
-rw-r--r--. 1 root root 0 Sep 20 16:54 max_queued_events
-rw-r--r--. 1 root root 0 Sep 20 16:54 max_user_instances
-rw-r--r--. 1 root root 0 Sep 20  2022 max_user_watches

如果有这三个max开头的文件则表示服务器内核支持inotify

安装inotify-tools

[root@server ~]# yum -y install make gcc gcc-c++
[root@server ~]# yum -y install inotify-tools

写同步脚本，此步乃最最重要的一步，请慎之又慎。让脚本自动去检测我们制定的目录下 \

文件发生的变化，然后再执行rsync的命令把它同步到我们的服务器端去

[root@server ~]# mkdir /chenyu
[root@server ~]# touch /chenyu/inotify.sh
[root@server ~]# chmod +x /chenyu/inotify.sh
[root@server ~]# vim /chenyu/inotify.sh
host=192.168.100.20      # 目标服务器的ip(备份服务器)
src=/root/etc        # 在源服务器上所要监控的备份目录（此处可以自定义，但是要保证存在）
des=etc_from_client     # 自定义的模块名，需要与目标服务器上定义的同步名称一致
password=/etc/rsync.pass        # 执行数据同步的密码文件
user=admin          # 执行数据同步的用户名

inotifywait=/usr/bin/inotifywait
$inotifywait -mrq --timefmt '%Y%m%d %H:%M' --format '%T %w%f%e' -e modify,delete,create,attrib $src | while read files;do
    rsync -avzP --delete  --timeout=100 --password-file=${password} $src $user@$host::$des
    echo "${files} was rsynced" >>/tmp/rsync.log 2>&1
done

启动脚本

[root@server ~]# nohup bash /chenyu/inotify.sh &
[1] 32503
 nohup: ignoring input and appending output to 'nohup.out'

查看端口

[root@server ~]# ps -ef | grep inotify
root       32503    2458  0 17:05 pts/1    00:00:00 bash /chenyu/inotify.sh
root       32504   32503  0 17:05 pts/1    00:00:00 /usr/bin/inotifywait -mrq --timefmt %Y%m%d %H:%M --format %T %w%f%e -e modify,delete,create,attrib /root/etc
root       32505   32503  0 17:05 pts/1    00:00:00 bash /chenyu/inotify.sh
root       32510    2458  0 17:05 pts/1    00:00:00 grep --color=auto inotify

在源服务器上生成一个新文件

[root@localhost ~]# touch /root/etc/chenyu123

查看inotify生成的日志

[root@server ~]# tail /tmp/rsync.log
20220920 17:06 /root/etc/chenyu123CREATE was rsynced
20220920 17:06 /root/etc/chenyu123ATTRIB was rsynced

从日志上可以看到，我们生成了一个test文件，并且添加了内容到其里面

去目标服务器验证

源服务器中：

设置脚本开机启动

[root@server ~]# chmod +x /etc/rc.d/rc.local
[root@server ~]# ll /etc/rc.d/rc.local
-rwxr-xr-x. 1 root root 474 Mar 24  2020 /etc/rc.d/rc.local
[root@server ~]# echo 'nohup /bin/bash /chenyu/inotify.sh' >> /etc/rc.d/rc.local
[root@server ~]# tail /etc/rc.d/rc.local
#
# In contrast to previous versions due to parallel execution during boot
# this script will NOT be run after all other services.
#
# Please note that you must run 'chmod +x /etc/rc.d/rc.local' to ensure
# that this script will be executed during boot.

touch /var/lock/subsys/local
nohup /bin/bash /chenyu/inotify.sh

到目标服务器上去查看是否把新生成的文件自动传上去了

[root@cy tmp]# ls
etc  test
[root@cy tmp]# cd etc/
[root@cy etc]# ls
chenyu123  test
[root@cy etc]# pwd
/tmp/etc

由此可见，已将源服务器的/root/etc目录整个同步到了目标服务器，且新增的test文件也自动同步了。