rsync+inotify实现实时同步

2024-03-20 1219阅读

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rsync

1. 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，支持本地复制，或者与其他SSH、rsync主机同步。

rsync+inotify实现实时同步
（图片来源网络，侵删）

2. rsync特性

rsync支持很多特性：

  • 可以镜像保存整个目录树和文件系统
  • 可以很容易做到保持原来文件的权限、时间、软硬链接等等
  • 无须特殊权限即可安装
  • 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
  • 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
  • 支持匿名传输，以方便进行网站镜像

    3. 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：

    • ssh协议
    • 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@172.16.12.129:/DEST 
    -a  文件宿主变化，时间戳不变
    -z  压缩数据传输
 
当遇到要修改端口的时候，我们可以：
rsync -avz /SRC -e "ssh -p2222" root@172.16.12.129:/DEST  
修改了ssh 协议的端口，默认是22

      4. 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
　　
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@src ~]# ls
anaconda-ks.cfg  initial-setup-ks.cfg
[root@src ~]# rsync -a anaconda-ks.cfg usd.cfg
[root@src ~]# ls
anaconda-ks.cfg  initial-setup-ks.cfg  usd.cfg
[root@src ~]# ll
总用量 12
-rw------- 1 root root 1237 12月 14 12:40 anaconda-ks.cfg
-rw------- 1 root root 1578 12月 14 13:04 initial-setup-ks.cfg
-rw------- 1 root root 1237 12月 14 12:40 usd.cfg
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@src ~]# ls
anaconda-ks.cfg  initial-setup-ks.cfg
[root@src ~]# rsync -avz anaconda-ks.cfg 192.168.159.149:/tmp/
UOS Server 20 1060a 
root@192.168.159.149's password: 
sending incremental file list
anaconda-ks.cfg
sent 772 bytes  received 35 bytes  124.15 bytes/sec
total size is 1,237  speedup is 1.53
[root@dest ~]# ls /tmp/
anaconda-ks.cfg
qtsingleapp-uosdev-2dc4-0-lockfile
qtsingleapp-uoslic-e6e4-0
qtsingleapp-uoslic-e6e4-0-lockfile
systemd-private-ae8550e75128453a8aca4ae1fad16d93-chronyd.service-0iCOb6
systemd-private-ae8550e75128453a8aca4ae1fad16d93-systemd-logind.service-4PAS1I
（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：
[root@dest tmp]# touch 123
[root@dest tmp]# ls
123
qtsingleapp-uosdev-2dc4-0-lockfile
qtsingleapp-uoslic-e6e4-0
qtsingleapp-uoslic-e6e4-0-lockfile
systemd-private-ae8550e75128453a8aca4ae1fad16d93-chronyd.service-0iCOb6
systemd-private-ae8550e75128453a8aca4ae1fad16d93-systemd-logind.service-4PAS1I
[root@src ~]# ls
anaconda-ks.cfg  initial-setup-ks.cfg
[root@src ~]# rsync -avz 192.168.159.149:/tmp/123 /root/
UOS Server 20 1060a 
root@192.168.159.149's password: 
receiving incremental file list
123
sent 43 bytes  received 82 bytes  9.26 bytes/sec
total size is 0  speedup is 0.00
[root@src ~]# ls
123  anaconda-ks.cfg  initial-setup-ks.cfg
rsync常用选项：
    -a, --archive       //归档
    -v, --verbose       //啰嗦模式
    -q, --quiet         //静默模式
    -r, --recursive     //递归
    -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            //在源服务器上做的删除操作也会在目标服务器上同步

      5. 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。

      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！

      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。

      环境说明：

      服务器类型IP地址应用操作系统
      源服务器192.168.159.148rsync inotify-tools 脚本统信服务器操作系统V20（1060a-AMD64）
      目标服务器192.168.159.149rsync统信服务器操作系统V20（1060a-AMD64）

      需求：

      • 把源服务器上/etc目录实时同步到目标服务器的/tmp/下

        在目标服务器上做以下操作：

        关闭防火墙与SELINUX
[root@dest ~]# systemctl disable --now firewalld
Removed /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/firewalld.service.
Removed /etc/systemd/system/dbus-org.fedoraproject.FirewallD1.service.
selinux和setenforce是默认关闭的
[root@dest ~]# vim /etc/selinux/config 
[root@dest ~]# setenforce 0
setenforce: SELinux is disabled
安装rsync服务端软件
[root@dest ~]# yum list all|grep rsync
rsync.x86_64       3.1.3-19.uelc20                                           @UnionTechOS-20-BaseOS   
apache-ranger-usersync.x86_64                                     2.1.0-3.uelc20.01                                         UnionTechOS-20-Plus      
libguestfs-rsync.x86_64                                           1:1.44.0-9.0.1.module+uelc20+1093+2b4389a2.01             UnionTechOS-20-AppStream 
librsync.x86_64    2.3.1-1.uelc20.1                                          UnionTechOS-20-Plus      
librsync-devel.x86_64                                             2.3.1-1.uelc20.1                                          UnionTechOS-20-Plus      
librsync-doc.noarch2.3.1-1.uelc20.1                                          UnionTechOS-20-Plus      
rsync-bpc.x86_64   3.1.2.0-5.uelc20.1                                        UnionTechOS-20-Plus      
rsync-daemon.noarch3.1.3-19.uelc20                                           UnionTechOS-20-BaseOS    
[root@dest ~]# yum -y install rsync
[root@dest ~]# yum -y install rsync-daemon
设置rsyncd.conf配置文件
root@dest ~]# vim /etc/rsyncd.conf 
[root@dest ~]# cat /etc/rsyncd.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
另外还可以在里面设置白名单和黑名单
hosts allow = 主机的ip   # 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 = 主机的ip      # 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
EOF
创建用户认证文件
[root@dest ~]# echo 'admin:123456' > /etc/rsync.pass
[root@dest ~]# cat /etc/rsync.pass 
admin:123456
设置文件权限
[root@dest ~]# chmod 600 /etc/rsync.pass 
[root@dest ~]# ll /etc/rsync.pass 
-rw------- 1 root root 13 12月 14 15:28 /etc/rsync.pass
启动rsync服务并设置开机自启动
[root@dest ~]# systemctl status rsyncd
● rsyncd.service - fast remote file copy program daemon
   Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/rsyncd.service; disabled; vendor preset: disabl>
   Active: inactive (dead)
[root@dest ~]# systemctl enable --now rsyncd
Created symlink /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/rsyncd.service → /usr/lib/systemd/system/rsyncd.service.
[root@dest ~]# systemctl status rsyncd
● rsyncd.service - fast remote file copy program daemon
   Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/rsyncd.service; enabled; vendor preset: disable>
   Active: active (running) since Thu 2023-12-14 15:30:36 CST; 4s ago
 Main PID: 17135 (rsync)
    Tasks: 1
   Memory: 196.0K
   CGroup: /system.slice/rsyncd.service
           └─17135 /usr/bin/rsync --daemon --no-detach
12月 14 15:30:36 dest systemd[1]: Started fast remote file copy program daemon.
查看是否有873端口号
[root@dest ~]# ss -antl
State     Recv-Q    Send-Q       Local Address:Port        Peer Address:Port    Process    
LISTEN    0         5                  0.0.0.0:873              0.0.0.0:*                  
LISTEN    0         128                0.0.0.0:22               0.0.0.0:*                  
LISTEN    0         5                127.0.0.1:631              0.0.0.0:*                  
LISTEN    0         5                     [::]:873                 [::]:*                  
LISTEN    0         128                   [::]:22                  [::]:*                  
LISTEN    0         5                    [::1]:631                 [::]:*

        在源服务器上做以下操作：

        关闭防火墙与SELINUX
[root@src ~]# systemctl disable --now firewalld
Removed /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/firewalld.service.
Removed /etc/systemd/system/dbus-org.fedoraproject.FirewallD1.service.
selinux和setenforce是默认关闭的
[root@src ~]# vim /etc/selinux/config 
[root@src ~]# setenforce 0
setenforce: SELinux is disabled
安装epel-release
[root@src ~]# yum -y install epel-release
安装rsync服务端软件，只需要安装，不要启动，不需要配置
[root@src ~]# yum -y install rsync
创建认证密码文件
[root@src ~]# echo '123456' > /etc/rsync.pass
[root@src ~]# cat /etc/rsync.pass
123456
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@src ~]# chmod 600 /etc/rsync.pass
[root@src ~]# ll /etc/rsync.pass
-rw------- 1 root root 7 12月 14 15:48 /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@src ~]# ls
anaconda-ks.cfg  initial-setup-ks.cfg
[root@src ~]# mkdir -pv /root/etc/test
mkdir: 已创建目录 '/root/etc'
mkdir: 已创建目录 '/root/etc/test'
[root@src ~]# ls etc/
test
[root@src ~]# rsync -avH --port 873 --progress --delete /root/etc/ admin@192.168.159.149::etc_from_client --password-file=/etc/rsync.pass
sending incremental file list
deleting systemd-private-ae8550e75128453a8aca4ae1fad16d93-systemd-logind.service-4PAS1I/tmp/
deleting systemd-private-ae8550e75128453a8aca4ae1fad16d93-systemd-logind.service-4PAS1I/
deleting systemd-private-ae8550e75128453a8aca4ae1fad16d93-chronyd.service-0iCOb6/tmp/
deleting systemd-private-ae8550e75128453a8aca4ae1fad16d93-chronyd.service-0iCOb6/
deleting .font-unix/
deleting .XIM-unix/
deleting .X11-unix/
deleting .Test-unix/
deleting .ICE-unix/
deleting qtsingleapp-uoslic-e6e4-0-lockfile
deleting qtsingleapp-uoslic-e6e4-0
deleting qtsingleapp-uosdev-2dc4-0-lockfile
./
test/
sent 77 bytes  received 530 bytes  1,214.00 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@dest ~]# ls /tmp/
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@src ~]# ll /proc/sys/fs/inotify/
总用量 0
-rw-r--r-- 1 root root 0 12月 14 15:59 max_queued_events
-rw-r--r-- 1 root root 0 12月 14 15:59 max_user_instances
-rw-r--r-- 1 root root 0 12月 14 15:59 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
去pkg官网下载https://dl.fedoraproject.org/pub/epel/8/Everything/x86_64/Packages/i/inotify-tools-3.14-19.el8.x86_64.rpm
[root@src ~]# ls
anaconda-ks.cfg  etc  initial-setup-ks.cfg  inotify-tools-3.14-19.el8.x86_64.rpm
[root@src ~]# yum -y install inotify-tools-3.14-19.el8.x86_64.rpm
安装过程略....
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@src ~]# mkdir /scripts
[root@src ~]# touch /scripts/inotify.sh
[root@src ~]# chmod 755 /scripts/inotify.sh 
[root@src ~]# ll /scripts/inotify.sh 
-rwxr-xr-x 1 root root 0 12月 14 17:26 /scripts/inotify.sh
[root@src ~]# vi /scripts/inotify.sh 
[root@src ~]# cat /scripts/inotify.sh 
#!/bin/bash
host=192.168.159.149      # 目标服务器的ip(备份服务器)
src=/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@src ~]# nohup bash /scripts/inotify.sh &
[1] 3226
[root@src ~]# nohup: 忽略输入并把输出追加到'nohup.out'
[root@src ~]# ps -ef|grep inotify
root        3226    1710  0 17:32 pts/0    00:00:00 bash /scripts/inotify.sh
root        3227    3226  0 17:32 pts/0    00:00:00 /usr/bin/inotifywait -mrq --timefmt %Y%m%d %H:%M --format %T %w%f%e -e modify,delete,create,attrib /etc
root        3228    3226  0 17:32 pts/0    00:00:00 bash /scripts/inotify.sh
root        3230    1710  0 17:33 pts/0    00:00:00 grep --color=auto inotify
在源服务器上生成一个新文件
[root@src ~]# touch helloword /etc/abc
[root@src ~]# du -sh /etc
25M	/etc
[root@dest tmp]# ls
etc
查看inotify生成的日志
[root@src ~]# tail /tmp/rsync.log
20231214 17:35 /etc/abcCREATE was rsynced
20231214 17:35 /etc/abcMODIFY was rsynced
20231214 17:39 /etc/abcMODIFY was rsynced
20231214 17:39 /etc/abcMODIFY was rsynced
20231214 17:42 /etc/abcATTRIB was rsynced
20231214 17:43 /etc/dnf/vars/StateModeMODIFY was rsynced
20231214 17:43 /etc/.uos/.license.xkeyMODIFY was rsynced
20231214 17:43 /etc/dnf/vars/StateModeMODIFY was rsynced
20231214 17:43 /etc/.uos/.license.xkeyMODIFY was rsynced
20231214 17:44 /etc/abcATTRIB was rsynced
从日志上可以看到，我们生成了文件，并且添加了内容到其里面

        设置脚本开机自动启动：

        [root@dest ~]# chmod +x /etc/rc.d/rc.local
[root@dest ~]# ll /etc/rc.d/rc.local
-rwxr-xr-x 1 root root 506 12月 14 14:53 /etc/rc.d/rc.local
[root@dest ~]# vim /etc/rc.local
[root@dest ~]# cat /etc/rc.local 
#!/bin/bash
nohup bash /scripts/inotify.sh &
# THIS FILE IS ADDED FOR COMPATIBILITY PURPOSES
#
# It is highly advisable to create own systemd services or udev rules
# to run scripts during boot instead of using this file.
#
# 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
/sbin/sysctl -p /etc/sysctl.conf

        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@dest tmp]# ls
etc
[root@dest tmp]# cat /etc/abc
helloword
由此可见，已将源服务器的/etc目录整个同步到了目标服务器，且新增的文件也自动同步了
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