rsync推拉模型及结合inotify实现推模型自动同步

一、前言

无论使用什么操作系统下，都经常有同步文件的需求，不管发生在本地，还是发生在本地和远程主机之间。那么应该怎么做呢？

使用拷贝类的命令，本地使用cp命令，复制到远程主机使用scp这样的命令，保证复制到目标和源的一模一样。

但是，这种复制一般来说，只能判断文件在目标中是否存在，然后对存在的文件或目录可以选择覆盖或者不复制，覆盖能保证文件一致，不复制就不能保证一致，不存在的则创建这个文件或者目录。

每次同步如果都采用覆盖，即使只是少数文件发生部分变化，也是全部文件都覆盖，源和目标倒是保证一致了。但这种方式，会造成极大的网络带宽压力和源、目标磁盘IO的压力。

如果源中有1G数据怎么办，或者更多数据怎么办？

Linux下提供了一款工具rsync，它能够实现本地之间或者本地和远程之间的数据同步，它能通过分块滚动校验和算法和hash算法来计算文件的差异，源端负责计算出差异，将匹配块引用和差异序列发回目标端，由目标端重新组织生成新的文件。

它的特征是：

分块提取特征码，比较差异
对有差异的文件，进行增量复制

这样大大的节省了带宽和IO。

二、rsync的推拉模型

（一）服务模式

rsync的使用模型中，生成环境用的最多的还是跨主机间同步，也就是要使用服务模式。

rsync的服务模式

Pull: rsync [OPTION...] [USER@]HOST::SRC... [DEST]

      rsync [OPTION...] rsync://[USER@]HOST[:PORT]/SRC... [DEST]

Push: rsync [OPTION...] SRC... [USER@]HOST::DEST

      rsync [OPTION...] SRC... rsync://[USER@]HOST[:PORT]/DEST

常用选项
-v, --verbose	详细信息输出
-q, --quiet	不显示非错误信息
-a, --archive	归档模式
-r, --recursive	递归目录
-z, --compress	启用数据压缩
--delete	删除目标目录中多余的文件
--progress	显示进度
--password-file=FILE	密码文件存放路径，注意这个文件的权限

（二）拉模型

拉模型指的是主动去服务器的指定端口获取数据

通过rsync服务拉模型同步：

目标节点主动的连接到源节点后，双方比较文件差异，然后从源节点同步文件差异生成新文件以求保持一致。

目标节点需要定时去访问源节点，时间间隔不宜过于快，也不宜过慢。

而且比较差异，是遍历整个目录文件，是非常占资源的事情。

从以上分析可以看出，目标节点主动拉取数据是基于查询机制的，非常没有效率。

那么，解决问题的办法是使用一种机制，能够获取到源节点数据的变化之后，再启动同步，这将大大减少资源的占用。而Linux给我们提供了这种机制，就是inotify。

inotify： Linux从2.6.13内核开始引入。通过inotify可以监控文件系统的添加、删除、修改、移动等各种细微事件，利用这个内核接口，第三方软件可以监控文件系统的各种变化，而inotify-tools就是其中一种工具。

（三）推模型

推模型指的是将数据主动推送至服务器指定端口

推模型一样存在怎样推送、间隔多久推送的问题！

但是，推模型可以结合inotify来决定什么时候推送数据。

让源节点通过inotify探查到同步目录中文件发生了改变，然后源节点主动的将文件推至目标节点，这将大大提高效率。

这样，源节点使用inotify + rsync客户端，目标节点配置rsync的服务器。

下面就依照推模型的规划来完成本次实验。

三、inotify + rsync的推模型方案实验

本次实验使用的操作系统是CentOS 6.5。

# uname -r
2.6.32-431.el6.x86_64

其确保内核的版本是2.6.13之上。

（一）目标节点配置

1、准备服务程序

rsync需要依赖超级守护进程xinetd，服务默认监听在TCP的873端口，客户端连接此端口，来推送数据或者拉取数据。

 # yum -y install xinetd    

# yum -y install rsync     

[root@localhost ~]# sed -i 's/yes/no/' /etc/xinetd.d/rsync     

[root@localhost ~]# cat /etc/xinetd.d/rsync     

# default: off     

# description: The rsync server is a good addition to an ftp server, as it \     

#    allows crc checksumming etc.     

service rsync     

{     

    disable    = no     

    flags        = IPv6     

    socket_type     = stream     

    wait            = no     

    user            = root     

    server          = /usr/bin/rsync     

    server_args     = --daemon     

    log_on_failure  += USERID     

}

# mkdir /tmp/data/ –v

2、提供配置文件

# vim /etc/rsyncd.conf

uid = nobody     

gid = nobody     

use chroot = no     

max connections = 10     

pid file = /var/run/rsyncd.pid     

log file = /var/log/rsyncd.log

[data]     

path = /tmp/data     

ignore errors = yes     

read only = true     

write only = no     

list = true

host allow = 192.168.60.0/24     

host deny = *

uid = root

gid = root

auth users = tiger, tom     

secrets file = /etc/rsyncd.secrets

3、准备用户认证文件

# vim /etc/rsyncd.secrets     

tiger:tigeradm     

tom:tomadm

# chmod 600 /etc/rsyncd.secrets

说明

write only如果是yes(true)就不许下载，也就是说，如果是no(false)就允许下载，但要检查是否有权限。

auth users 用户认证

secrets file 指明用户认证所使用的用户名和密码所存储的文件。注意这个文件的权限要400或者600。

4、启动服务

启动超级守护进程，让它代为监听TCP 873端口。

# service xinetd start     

Starting xinetd:                        [  OK  ]     

# ss -tnlp | grep :873     

LISTEN     0      64           :::873         :::*      users:(("xinetd",1443,5))

（二）源节点配置

1、安装rsync

# yum -y install rsync     

# mkdir /data/     

# rsync -vv rsync://[email protected]/data/* /data/     

opening tcp connection to 192.168.60.144 port 873     

sending daemon args: --server --sender -vve.Ls . "data/*"     

Password:     

delta-transmission enabled     

a.txt     

test.txt

sent 91 bytes  received 189 bytes  20.74 bytes/sec     

total size is 0  speedup is 0.00

2、安装inotify-tools

# tar xf inotify-tools-3.13.tar.gz     

# cd inotify-tools-3.13     

# ./configure     

# make     

# make install

3、inotifywait

inotify-tools提供了有用的工具inotifywait。

常用选项
-r	监视目录及其子目录
-m	始终处于事件监听状态不退出
-q --quiet	静默，只打印时间
-e --event	指定监听的事件，如果不指定，监听所有事件
--exclude	使用扩展正则表达式描述的排除文件
--excludei	使用扩展正则表达式描述的排除文件，忽略大小写
--format	指定打印的格式，类似printf。 %w 发生事件的目录名称 %f 发生事件的文件名称 %e 发生的事件 %Xe 使用X分隔发生的事件 %T --timefmt选项指定的时间格式
--timefmt	使用和strftime兼容的格式的时间格式

事件
access	文件或目录内容被读取
modify	文件或目录内容被写入
attrib	文件或目录属性改变，即元数据被修改
close_write	在可写模式打开后关闭
close_nowrite	在只读模式打开后关闭
close	不管是否读写模式，只要是关闭
open	打开
moved_to	文件或目录移动至监控目录
moved_from	文件或目录从监控目录移动走
move	只要监控目录有移动事件
create	在监控目录有文件或目录被创建
delete	在监控目录有文件或目录被删除
delete_self	监控的目录和文件本身被删除
unmount	包含文件或目录的文件系统卸载

[ 事件分析 ]

使用下面的命令，来分析一下各种操作产生的事件是什么，从而分析出哪些事件是需要监控的。

# inotifywait -rm --format "%T %w %f %e" --timefmt "%Y-%m-%d %H:%M:%S" --excludei ".*\.(swp|swx|swpx)$" /data/

[root@localhost /]# cd /data/
无事件

[root@localhost data]# ls
2014-08-31 06:32:55 /data/ OPEN,ISDIR
2014-08-31 06:32:55 /data/ CLOSE_NOWRITE,CLOSE,ISDIR

事件：open close_nowrite close

[root@localhost data]# touch test
2014-08-31 06:35:54 /data/ test CREATE
2014-08-31 06:35:54 /data/ test OPEN
2014-08-31 06:35:54 /data/ test ATTRIB
2014-08-31 06:35:54 /data/ test CLOSE_WRITE,CLOSE

事件：create open attirb close_write close

[root@localhost data]# mkdir content
2014-08-31 06:36:58 /data/ content CREATE,ISDIR
2014-08-31 06:36:58 /data/ content OPEN,ISDIR
2014-08-31 06:36:58 /data/ content CLOSE_NOWRITE,CLOSE,ISDIR

事件：create open close_nowrite close

[root@localhost data]# ls content/
2014-08-31 06:40:10 /data/ content OPEN,ISDIR
2014-08-31 06:40:10 /data/content/ OPEN,ISDIR
2014-08-31 06:40:10 /data/ content CLOSE_NOWRITE,CLOSE,ISDIR
2014-08-31 06:40:10 /data/content/ CLOSE_NOWRITE,CLOSE,ISDIR

事件：open close_nowrite close

[root@localhost data]# cp /etc/issue content/
2014-08-31 06:41:23 /data/ OPEN,ISDIR
2014-08-31 06:41:23 /data/ CLOSE_NOWRITE,CLOSE,ISDIR
2014-08-31 06:41:25 /data/content/ issue CREATE
2014-08-31 06:41:25 /data/content/ issue OPEN
2014-08-31 06:41:25 /data/content/ issue MODIFY
2014-08-31 06:41:25 /data/content/ issue CLOSE_WRITE,CLOSE

事件：open close_nowrite close create open modify

[root@localhost data]# cat content/issue
2014-08-31 06:44:09 /data/content/ issue OPEN
2014-08-31 06:44:09 /data/content/ issue ACCESS
2014-08-31 06:44:09 /data/content/ issue CLOSE_NOWRITE,CLOSE

事件：open access close_nowrite close

[root@localhost data]# nano testfile
2014-08-31 07:50:35 /data/ testfile CREATE
2014-08-31 07:50:35 /data/ testfile OPEN
2014-08-31 07:50:35 /data/ testfile MODIFY
2014-08-31 07:50:35 /data/ testfile CLOSE_WRITE,CLOSE

事件：create open modify close_write close

[root@localhost data]# vim content/issue
2014-08-31 06:51:03 /data/ OPEN,ISDIR
2014-08-31 06:51:03 /data/ CLOSE_NOWRITE,CLOSE,ISDIR
2014-08-31 06:51:03 /data/ OPEN,ISDIR
……
2014-08-31 06:51:03 /data/content/ issue OPEN
2014-08-31 06:51:03 /data/content/ .issue.swpx CREATE
2014-08-31 06:51:03 /data/content/ .issue.swpx OPEN
2014-08-31 06:51:03 /data/content/ .issue.swpx CLOSE_WRITE,CLOSE
2014-08-31 06:51:03 /data/content/ .issue.swpx DELETE
2014-08-31 06:51:03 /data/ OPEN,ISDIR
2014-08-31 06:51:03 /data/ CLOSE_NOWRITE,CLOSE,ISDIR
2014-08-31 06:51:03 /data/ OPEN,ISDIR
2014-08-31 06:51:03 /data/ CLOSE_NOWRITE,CLOSE,ISDIR
2014-08-31 06:51:03 /data/content/ issue CLOSE_NOWRITE,CLOSE
2014-08-31 06:51:03 /data/content/ issue OPEN
2014-08-31 06:51:03 /data/content/ issue ACCESS
2014-08-31 06:51:03 /data/content/ issue CLOSE_NOWRITE,CLOSE
2014-08-31 06:51:03 /data/ OPEN,ISDIR
2014-08-31 06:51:03 /data/ CLOSE_NOWRITE,CLOSE,ISDIR
2014-08-31 06:51:12 /data/ OPEN,ISDIR
2014-08-31 06:51:12 /data/ CLOSE_NOWRITE,CLOSE,ISDIR
2014-08-31 06:51:12 /data/content/ 4913 CREATE
2014-08-31 06:51:12 /data/content/ 4913 OPEN
2014-08-31 06:51:12 /data/content/ 4913 ATTRIB
2014-08-31 06:51:12 /data/content/ 4913 CLOSE_WRITE,CLOSE
2014-08-31 06:51:12 /data/content/ 4913 DELETE
2014-08-31 06:51:12 /data/content/ issue MOVED_FROM
2014-08-31 06:51:12 /data/content/ issue~ MOVED_TO
2014-08-31 06:51:12 /data/content/ issue CREATE
2014-08-31 06:51:12 /data/content/ issue OPEN
2014-08-31 06:51:12 /data/content/ issue MODIFY
2014-08-31 06:51:12 /data/content/ issue CLOSE_WRITE,CLOSE
2014-08-31 06:51:12 /data/content/ issue ATTRIB
2014-08-31 06:51:12 /data/content/ issue ATTRIB
2014-08-31 06:51:12 /data/content/ issue~ DELETE
2014-08-31 06:51:12 /data/ OPEN,ISDIR
2014-08-31 06:51:12 /data/ CLOSE_NOWRITE,CLOSE,ISDIR

事件：create open attrib delete modify moved_from moved_to close_write close

下面是使用vim打开，无修改关闭的日志

2014-08-31 06:46:51 /data/content/ issue CLOSE_NOWRITE,CLOSE
2014-08-31 06:46:51 /data/content/ issue OPEN
2014-08-31 06:46:51 /data/content/ issue ACCESS
2014-08-31 06:46:51 /data/content/ issue CLOSE_NOWRITE,CLOSE

可以看出关键的事件是close_nowrite

[root@localhost data]# mv content/issue /tmp/
2014-08-31 06:52:48 /data/content/ issue MOVED_FROM
[root@localhost data]# mv /tmp/issue /data/content/
2014-08-31 06:54:55 /data/content/ issue MOVED_TO

事件：moved_from moved_to

[root@localhost data]# rm /data/content/issue
2014-08-31 06:58:25 /data/content/ issue DELETE

[root@localhost data]# rm -rf /data/content
2014-08-31 06:59:53 /data/ content OPEN,ISDIR
2014-08-31 06:59:53 /data/content/ OPEN,ISDIR
2014-08-31 06:59:53 /data/content/ t1.txt DELETE
2014-08-31 06:59:53 /data/ content DELETE,ISDIR
2014-08-31 06:59:53 /data/ content CLOSE_NOWRITE,CLOSE,ISDIR
2014-08-31 06:59:53 /data/content/ CLOSE_NOWRITE,CLOSE,ISDIR
2014-08-31 06:59:53 /data/content/ DELETE_SELF
2014-08-31 06:59:53 /data/content/ IGNORED

事件：open delete delete_self close_nowrite close

[root@localhost data]# chmod 400 testfile

2014-08-31 08:22:53 /data/ testfile ATTRIB

事件：attrib

由此可见，一个监控中的文件夹内容改变的主要事件有：create delete attrib close_write。

选取create是因为，目录的创建，不会发生close_write事件。

文件的创建，create事件产生，保存退出，会产生close_write事件。文件的修改，modify事件产生，保存退出，会产生close_write事件。所以选取close_write。

修改一个文件属性，只会产生attrib事件，所以要选取它。

文件或目录的删除都会产生delete事件。

4、部署inotify监控

创建访问目标节点的访问密码文件

# echo "tomadm" > /etc/rsync.accesspasswd     

# cat /etc/rsync.accesspasswd     

tomadm

# chmod 400 /etc/rsync.accesspasswd

5、推送测试

# rsync -avzr --delete --progress --password-file=/etc/rsync.accesspasswd /data/* rsync://[email protected]/data/     

sending incremental file list     

ERROR: module is read only     

rsync error: syntax or usage error (code 1) at main.c(866) [receiver=3.0.6]     

rsync: read error: Connection reset by peer (104)     

rsync error: error in rsync protocol data stream (code 12) at io.c(759) [sender=3.0.6]

修改目标节点的配置文件，修改为可写，但不可下载。然后再次测试

# sed -i -e 's/read only.*/read only = no/' -e 's/write only.*/write only = yes/' /etc/rsyncd.conf

# rsync -avzr --delete --progress --password-file=/etc/rsync.accesspasswd /data/* rsync://[email protected]/data/     

sending incremental file list     

apx.txt     

           0 100%    0.00kB/s    0:00:00 (xfer#1, to-check=3/5)     

issue     

          68 100%    0.00kB/s    0:00:00 (xfer#2, to-check=2/5)     

test.txt     

           0 100%    0.00kB/s    0:00:00 (xfer#3, to-check=1/5)     

ttt/

sent 283 bytes  received 69 bytes  33.52 bytes/sec     

total size is 68  speedup is 0.19

6、提供后台运行脚本

提供脚本/usr/local/scripts/inotesync.sh，内容如下

#!/bin/bash     

prog=inotesync     

dir=/data/     

user=tom     

romote=192.168.60.144     

logfile=/var/log/${prog}.log

{     

        /usr/local/bin/inotifywait -rmq -e create,attrib,delete,close_write --format "%T %e %w%f" --timefmt "%Y-%m-%d %H:%M:%S" $dir | while read line     

        do     

                /usr/bin/rsync -avzr --delete --progress --password-file=/etc/rsync.accesspasswd $dir rsync://$user@$romote$dir     

        done     

} >> $logfile &

# chmod +x /usr/local/scripts/inotesync.sh

# echo "/usr/local/scripts/inotesync.sh" >> /etc/rc.local