rsync+inotify实时同步

1 背景

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在生产环境，有时会需要两台主机的特定目录实现实时同步。比如，将NFS共享目录的数据文件，自动实时同步到备份的服务器特定目录中

2 实时同步技术简介

2.1 实现实时同步的方法

inotify + rsync 方式实现数据同步
sersync ：金山公司周洋在 inotify 软件基础上进行开发的，功能更加强大

2.2 工作原理

1.需要利用监控服务（inotify），监控同步数据服务器目录中信息的变化
2.发现目录中的数据产生变化，就利用rsync服务推送到备份服务器上

2.3 inotify

异步的文件系统事件监控机制，利用事件驱动机制，而无须通过诸如cron等的轮询机制来获取事件，linux内核从2.6.13起支持 inotify，通过inotify可以监控文件系统中添加、删除，修改、移动等各种事件

[root@CentOS7-02 ~]#grep -i inotify /boot/config-3.10.0-1062.el7.x86_64 
CONFIG_INOTIFY_USER=y

2.4 实现inotify的软件

inotify-tools
sersync
lrsyncd

2.5 inotify+rsync使用方式

inotify 对同步数据目录信息的监控
rsync 完成对数据的同步
利用脚本进行结合

3 实现inotify

3.1 前提条件，内核版本不能小于2.6.13，执行下面命令查看内核是否支持inotify

# 列出下面的文件，说明服务器内核支持inotify
[root@CentOS7-02 ~]#ls -l /proc/sys/fs/inotify/
total 0
-rw-r--r-- 1 root root 0 Dec 20 19:42 max_queued_events
-rw-r--r-- 1 root root 0 Dec 20 19:42 max_user_instances
-rw-r--r-- 1 root root 0 Dec 20 19:42 max_user_watches

# inotify内核参数说明：
max_queued_events：inotify事件队列最大长度，如值太小会出现 Event Queue Overflow 错误，默认值：16384
max_user_instances：每个用户创建inotify实例最大值，默认值：128
max_user_watches：可以监视的文件数量（单进程），默认值：8192

#上面的参数可以通过修改/etc/sysctl.conf文件来调整大小，如下所示
[root@CentOS7-02 ~]#vim /etc/sysctl.conf
fs.inotify.max_queued_events=66666
fs.inotify.max_user_watches=100000

[root@CentOS7-02 ~]#sysctl -p
fs.inotify.max_queued_events = 66666
fs.inotify.max_user_watches = 100000

[root@CentOS7-02 ~]#cat /proc/sys/fs/inotify/*
66666
128
100000

3.2 inotify-tools工具

# 参考文档：https://github.com/rvoicilas/inotify-tools/wiki
# 安装（基于epel源）
[root@CentOS7-02 ~]#yum -y install inotify-tools

3.2.1 inotify-tools包主要工具

inotifywait： 在被监控的文件或目录上等待特定文件系统事件（open ，close，delete等）发生，常用于实时同步的目录监控
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

3.2.1.1 inotifywait 命令常见选项

3.2.1.2 inotifywait的--timefmt时间格式

范例

--timefmt "%Y-%m-%d %H:%M"

3.2.1.3 inotifywait的--format格式定义

范例

--format "%T %w%f event: %;e"
--format '%T %w %f'

3.2.1.4 inotifywait -e选项指定的事件类型

范例

-e create,delete,moved_to,close_write, attrib

3.2.1.5 inotify使用范例

#监控一次性事件
inotifywait /data

#持续前台监控
inotifywait -mrq /data

#持续后台监控，并记录日志
inotifywait -o /root/inotify.log -drq /data --timefmt "%Y-%m-%d %H:%M" --format "%T %w%f event: %e"

#持续前台监控特定事件
inotifywait -mrq /data --timefmt "%F %H:%M" --format "%T %w%f event: %;e" -e
create,delete,moved_to,close_write,attrib

4 rsync

rsync 常用于做为 linux系统下的数据镜像备份工具，实现实现远程同步，支持本地复制，或者与其他SSH、rsync主机同步数据，支持增量备份，配合任务计划，rsync能实现定时或间隔同步，配合inotify或sersync，可以实现触发式的实时数据同步
官方网站: http://rsync.samba.org/
软件包：rsync，rsync-daemon（CentOS 8）
服务文件：/usr/lib/systemd/system/rsyncd.service
配置文件：/etc/rsyncd.conf
端口：873/tcp

4.1 rsync命令

4.1.1 命令格式

#Local:
rsync [OPTION...] SRC... [DEST]

#Access via remote shell:
Pull:
rsync [OPTION...] [USER@]HOST:SRC... [DEST]
Push:
rsync [OPTION...] SRC... [USER@]HOST:DEST

#Access via rsync daemon:
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

4.1.2 工作方式

1. 本地文件系统上实现同步。命令行语法格式为上述"Local"段的格式。
2. 本地主机使用远程shell和远程主机通信。命令行语法格式为上述"Access via remote shell"段的格式。
3. 本地主机通过网络套接字连接远程主机上的rsync daemon。命令行语法格式为上述"Access via rsync daemon"段的格式。

前两者的本质是通过本地或远程shell，而第3种方式则是让远程主机上运行rsyncd服务，使其监听在一个端口上，等待客户端的连接。

4.1.3 常见选项

4.2 以独立的方式运行rsync

###### 服务器端操作 ######

# 创建rsync服务器的配置文件
vi /etc/rsyncd.conf
uid = root
gid = root
use chroot = no
max connections = 0
ignore errors
exclude = lost+found/
log file = /var/log/rsyncd.log
pid file = /var/run/rsyncd.pid
lock file = /var/run/rsyncd.lock
reverse lookup = no
hosts allow = 192.168.7.0/24
[backup]
path = /backup/
comment = backup
read only = no
auth users = rsyncuser
secrets file = /etc/rsync.pass

# 准备目录
mkdir /backup

# 生成验证文件
echo "rsyncuser:123.com" > /etc/rsync.pass
chmod 600 /etc/rsync.pass

# 启动rsync服务
rsync --daemon #可加入/etc/rc.d/rc.local实现开机启动
systemctl start rsyncd #CentOS 7 以上版本

###### 客户端操作 ######

# 配置密码文件
echo "123.com" > /etc/rsync.pass
chmod 600 /etc/rsync.pass #此为必要项

# 测试数据同步
rsync -avz --delete --password-file=/etc/rsync.pass /data/ rsyncuser@rsync服务器IP::backup

5 编写inotify_rsync.sh脚本实现实时同步

# 在客户端执行该脚本
#!/bin/bash
SRC='/data/'
DEST='rsyncuser@rsync服务器IP::backup'
inotifywait -mrq --timefmt '%Y-%m-%d %H:%M' --format '%T %w %f' -e create,delete,moved_to,close_write,attrib ${SRC} | while read DATE TIME DIR FILE ; do
    FILEPATH=${DIR}${FILE}
    rsync -az --delete --password-file=/etc/rsync.pass $SRC $DEST && echo "At ${TIME} on ${DATE}, file $FILEPATH was backuped up via rsync" >>  /var/log/changelist.log
done