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inotify+rsync实时同步

1.1 inotify简介

inotify是一种强大的，细粒度的，异步的文件系统时间监控机制，Linux内核从2.6.13加入了inotify支持，通过inotify可以监控文件系统汇中添加，删除，修改，移动等各种事件，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正式实施这样的监控的软件，国人周洋在金山公司开发了类似的实时同步软件sersync.

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1.1.1 安装inotify

在安装inotify-tools前请先确认你的Linux内核是否达到了2.6.13，并且在编辑时开启CONFIG_INOTIFY选项，也可以通过以下命令检测。

安装inotify默认条件：

  • yum安装方式源信息必须设置正确：

默认的yum源（软件的仓库）：base+extras+updates

国内yum源（软件的仓库）：http://mirrors.aliyun.com/help/centos

扩展yum源（扩展的仓库）：epel(企业级Linux的yum源的扩展仓库)

  • 阿里云epel源：通过访问阿里yum源镜像地址获取

  • 直接安装epel源方式：yum install epel-release

 

 

 

1.2 数据同步原理介绍

1.2.1 inotify+rsync实时同步

                           

  • 实时同步软件会负责监控磁盘文件系统的变化。比如：指定一个/data目录，实时同步软件服务进程会实时监控这个/data目录中数据的变化，即文件系统block与inode信息的变化。

  • 实时同步软件服务进程监控/data目录文件系统数据一旦发生变化，就会执行rsync命令，将变化的文件数据信息推送到备份服务器相应的备份目录中，从而完成数据的实时备份。

rsync的传输效率是很高的但rsync也有缺点，最大的问题就是每次执行rsync命令都会遍历目标目录，当文件不多时，这没什么问题，一旦文件数到了一定规模，那么每次遍历都会消耗很多资源，如果只对经常改动的目录进行同步，也可以忽略这个问题，如果每次改动的目录多较大，那么就要用到inotify了。

inotify+rsync的方式使得效率更高效，只对经常改变的文件进行同步

安装 inotify 软件的前提 rsync 服务安装成功，可以在客户端推送拉取数据

另外：inotify 是在客户端配置安装的软件，别装错了

 

 

1.2.2 定时任务crond+rsync数据同步

rsync+定时任务的方式会定时的将系统中变动的文件定时的同步给服务器，但是定时任务的最小单位是分。这对于数据变化快而且数据重要的金融行业来说，显然是不能容忍的。因此这种方式有一定局限性。

1.3 inotify知识介绍

1.3.1 inotify软件的主要工具命令

[root@nfs01 ~]# rpm-ql inotify-tools     ##查询inotify-tools中包含哪些包

/usr/bin/inotifywait

/usr/bin/inotifywatch

/usr/lib64/libinotifytools.so.0

/usr/lib64/libinotifytools.so.0.4.1

/usr/share/doc/inotify-tools-3.14

/usr/share/doc/inotify-tools-3.14/AUTHORS

/usr/share/doc/inotify-tools-3.14/COPYING

/usr/share/doc/inotify-tools-3.14/ChangeLog

/usr/share/doc/inotify-tools-3.14/NEWS

/usr/share/doc/inotify-tools-3.14/README

/usr/share/man/man1/inotifywait.1.gz

/usr/share/man/man1/inotifywatch.1.gz

[root@nfs01 ~]#

  • inotifywait：在被监控的文件或目录上等待特定文件系统时间（open close delete等）发生，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度统计数据，指文件系统事件发生的次数统计。

说明：yum安装后可以直接使用，如果编译安装需要进入到相应软件目录的bin目录下使用。

1.3.2 查看当前系统是否支持inotify

[root@nfs01 etc]# uname -r

2.6.32-642.el6.x86_64

[root@nfs01 etc]# ls -l /proc/sys

sys/           sysrq-trigger  sysvipc/      

[root@nfs01 etc]# ls-l /proc/sys/fs/inotify/

total 0

-rw-r--r-- 1 root root 0 May 12 16:26 max_queued_events

-rw-r--r-- 1 root root 0 May 12 16:26 max_user_instances

-rw-r--r-- 1 root root 0 May 12 16:26 max_user_watches

[root@nfs01 etc]#显示上面三个文件说明支持inotify

[root@nfs01 ~]# cd/proc/sys/fs/inotify/

[root@nfs01 inotify]# ls

max_queued_events  max_user_instances  max_user_watches

[root@nfs01 inotify]# catmax_user_watches

8192

[root@nfs01 inotify]# catmax_user_instances

128

[root@nfs01 inotify]# catmax_queued_events

16384

[root@nfs01 inotify]#

 

关键参数说明：

max_queued_events：设置inotify实例事件（event）队列可容纳的事件数量。

max_user_instances：设置每个用户可以运行的inotifywait或inotifywatch命令的进程数。

max_user_watches：设置inotifywait或inotifywatch命令可以监视的文件数量（单进程）

1.3.3 inotify的工作机制（属于触发机制）

  • 客户端开启运行inotify服务进程，检测共享目录的数据变化

  • 获取到共享目录数据发生变化，通知执行rsync命令同步数据。

  • 将变化数据发送到rsync服务端（开启rsync守护进程服务器）的共享目录中。

 

 

 

 

 

 

1.3.4 inotify同步命令详解

1.3.4.1         inotify命令的参数

命令参数

参数说明

-m|--monitor

始终保持事件监听状态

-d|--daemon

类似于-m参数，只是将命令运行在后台，记录触发的事件信息在指定文件中，利用--outfile参数，定义程序日志使用--syslog参数

-r(重要参数)

递归监控目录数据信息变化

-o|--outfile

打印事件到文件中，相当于标准正确输出

-s|--syslog

发送错误到syslog相当于标准错误输出

-q|--quiet

输出信息少（只打印事件信息）

--exclude|

排除文件或目录时，不区分大小写

--timefmt

指定事件输出的格式

--format

打印使用指定的输出类似格式字符串，即实际监控输出的内容。

-e

指定监听指定的事件，如果省略，表示所有事件都进行监听

通过/usr/local/inotify-tools/bin/inotifywait --help命令获取监控事件信息。

1.3.4.2         inotify的事件

事件名称

事件说明

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

close_write

文件或目录关闭，在写入模式打开之后关闭的。

close_nowrite

文件或目录关闭，在只读模式打开之后关闭的。

close

文件或目录关闭，不管读或是写模式

open

文件或目录被打开

moved_to

文件或目录被移动到监控的目录中

moved_from

文件或目录被移动从监控的目录中。

move

文件或目录不管移动到或移动出监控目录都触发事件

create

文件或目录创建在监控的目录中。

delete

文件或目录被删除在监控的目录中

delete_self

文件或目录被删除

unmount

文件系统包含的文件或目录不能卸载

 

1.4 部署rsync+inotify过程

1.4.1 部署rsync守护进程模式（一）

部署rsync守护进程模式

   服务端的配置

   01：检查是否安装rsync

   02：配置rsyncd.conf配置文件

   03：创建rsync进程管理用户

   04：创建模块的存储目录

   05：修改存储目录的属主和属组权限

   06：配置认证密码文件，授权为600权限

   07：启动rsync守护进程服务

   08：设置rsync服务开机自启动

   09：进行测试

   

   客户端的配置

   01：创建密码文件，并授权600权限

   02：客户端进行测试

服务端代码文件：

[root@backup nfsbackup]# vim/etc/rsyncd.conf

（省略部分内容）

[backup]                               ##模块名称

path = /backup

[nfsbackup]                               ##创建一个模块

path = /nfsbackup

"/etc/rsyncd.conf" 20L,474C written    

创建备份模块

[root@backup ~]# mkdir /nfsbackup

授权属主属组

[root@backup ~]# chown -R rsync.rsync/nfsbackup/

查看授权情况

[root@backup ~]# ll -d /nfsbackup/

drwxr-xr-x 2 rsync rsync 4096 May 1109:22 /nfsbackup/

查看密码文件

[root@backup ~]# cat/etc/rsync.password

rsync_backup:123456

查看密码文件权限是否为600

[root@backup ~]# ll/etc/rsync.password

-rw------- 1 root root 20 May  4 17:51 /etc/rsync.password

[root@backup ~]#

[root@backup ~]# /etc/init.d/xinetdstatus

xinetd (pid  1810) is running...

[root@backup ~]# /etc/init.d/xinetdstop

Stopping xinetd:                                         [  OK  ]

[root@backup ~]# rsync --daemon

[root@backup ~]# ps -ef |grep rsync

root       4955     1  0 09:25 ?        00:00:00 rsync --daemon

root       4959  4860  0 09:25 pts/0    00:00:00 grep rsync

[root@backup ~]#

1.4.2 安装部署inotify（二）

1.4.2.1         手工测试inotify软件监控事件

打开两个相同的xshell窗口测试，在其中一个窗口输入下面代码：

[root@nfs01 data]# inotifywait-mrq /data/

/data/ DELETE oldboy.txt

/data/ CREATE oldboy.txt

/data/ OPEN oldboy.txt

/data/ ATTRIB oldboy.txt

/data/ CLOSE_WRITE,CLOSE oldboy.txt

在另外一个相同的窗口进行操作，如创建，删除，移动等。观察变化。

  • 测试create 事件

在NFS服务器上开启inotify相应的监控功能，并输出信息

[root@nfs01 backup]#inotifywait -mqr --timefmt '%d/%y %H:%M' --format '%T %w%f' -e create /backup                  ###监控backup创建事件显示信息

12/17 23:18 /backup/oldbpy.txt

 

再开启一个NFS服务器连接窗口进行测试验证create事件。

[root@nfs01 backup]# ls

m

[root@nfs01 backup]# mkdir oldbpy.txt

[root@nfs01 backup]# ls

m oldbpy.txt

[root@nfs01 backup]# rm oldbpy.txt/-fr

[root@nfs01 backup]#

说明：只监控create创建事件，其他事件没有进行监控，其他事件产生，监控服务没有信息输出。

 

可以简化命令和输出信息：

[root@nfs01 backup]# inotifywait -mqr --format '%w%f' -e create /backup

/backup/1.txt                           监控/backup目录创建事件显示信息。

/backup/2.txt

/backup/3.txt

/backup/4.txt

/backup/5.txt

 

再开启一个NFS服务器连接窗口进行测试验证create事件。

[root@nfs01 backup]# mkdir {1..5}.txt

[root@nfs01 backup]# ls

1.txt 2.txt  3.txt  4.txt 5.txt  m

[root@nfs01 backup]# rm 3.txt/ -fr                ##删除事件没有监控，另一端也没有信息输出。

[root@nfs01 backup]# ls

1.txt 2.txt  4.txt  5.txt m

[root@nfs01 backup]#

  • 测试delete事件

在NFS服务器上开启inotify相应的监控功能，并输出信息

[root@nfs01 backup]# ls

1.txt 2.txt  4.txt  5.txt m

[root@nfs01 backup]# rm -fr 5.txt/            ##删除文件测试

[root@nfs01 backup]# rm -fr 2.txt/

 [root@nfs01 backup]# mkdir oldboy.txt           ###创建文件测试，但是没有信息输出

[root@nfs01 backup]#

再开启一个NFS服务器连接窗口进行测试验证delete事件

[root@nfs01 backup]# inotifywait-mqr  --format '%w%f' -e delete /backup

/backup/5.txt

/backup/2.txt                  ##删除会有信息输出

  • 测试moved事件

在NFS服务器上开启inotify相应的监控功能，并输出信息

[root@nfs01 backup]# inotifywait-mqr  --format '%w%f' -e move /backup

/backup/oldboy.txt

/backup/1.txt

 

再开启一个NFS服务器连接窗口进行测试验证move事件

[root@nfs01 backup]# ls

1.txt 4.txt  m

[root@nfs01 backup]# mv oldboy.txt//tmp/

[root@nfs01 backup]# mkdir 4

[root@nfs01 backup]# rm 4.txt/ -fr

[root@nfs01 backup]# mv 1.txt/ /tmp/

[root@nfs01 backup]#

说明：只监控move移动事件，其他事件并没有进行监控，其他事件产生，监控服务没有信息输出，因此利用监控移动事件，就对目录中文件或目录的移入和移出事件都监控了。

知识点结论：

通过上面的测试实验可以发现，有些监控事件已经包含了其他相应事件的监控功能，因此进行监控时可以根据要求精简相应的监控事件。

重要事件

包含事件

备注说明

close

close_write , close_nowrite

文件或目录关闭，不管读写或是写模式；即包含写关闭或读关闭

close_write

create

包含文件创建事件，但不包含目录创建事件

move

move_to  move_from

文件或目录不管移动到或移动出监控目录都触发事件，即包含信息移入或移除监控目录事件。

重要参数汇总：根据以上说明，在实际使用时，只要监控以下事件即可：create创建，delete删除，moved_to移入，close_write修改

1.4.2.2         rsync+inotify利用脚本进行结合

需要通过相应脚本实现目录中变化文件信息推送，脚本编写思路演变过程如下：

  • 环境准备：在服务器上添加nfsbackup模块和nfsbackup目录，并授权属组和属主。

[root@backup nfsbackup]# cat/etc/rsyncd.conf

tart##

uid = rsync

gid = rsync

use chroot = no

max connections = 200

timeout = 300

pid file = /var/run/rsyncd.pid

lock file = /var/run/rsync.lock

log file = /var/log/rsyncd.log

ignore errors

read only = false

list = false

hosts allow = 172.16.1.0/24

hosts deny = 0.0.0.0/32

auth users = rsync_backup

secrets file = /etc/rsync.password

[backup]                               ##模块名称

path = /backup

[nfsbackup]                               ##模块名称

path = /nfsbackup

[root@backup nfsbackup]#

[root@backup backup]# chown rsync.rsync /nfsbackup/

  • 客户端上编写脚本实时监控目录中信息变化，并获取变化信息。

# 第一步：编写监控命令

 

#!/bin/bash

#desc: monitor /data and pushdatainfo to backup_server

/usr/bin/inotifywait -mrq --format"%w%f" -e moved_to,delete,create,close_write /data|\

第二步:编写脚本编写推送命令rsync 进行无差异同步 --delete /data/

while read line

do

rsync -az --delete /data/rsync_backup@172.16.1.41::nfsbackup --password-file=/etc/rsync.password

done

  • 实现脚本监控目录信息事件，并让脚本在后台运行。

[root@nfs01 data]# sh/server/scripts/monitor.sh &>/dev/null &

[1] 9891

[root@nfs01 data]#

1.5 inotify的优缺点介绍

  • 监控文件系统事件变化，通过同步工具实现实时数据同步。

  • 并发如果大于200个文件（4-100k），同步就会有延迟。

  • 前面写的脚本，每次都是全部推送一次，但确实是增量的，也可以只同步变化的文件，不变化的不理。

  • 监控到事件后，请用rsync同步是单进程的（加&并发），sersync是多进程同步。

  • inotify服务优化

[root@nfs01 etc]# ls-l /proc/sys/fs/inotify/

total 0

-rw-r--r-- 1 root root 0 May 12 16:26 max_queued_events

-rw-r--r-- 1 root root 0 May 12 16:26 max_user_instances

-rw-r--r-- 1 root root 0 May 12 16:26 max_user_watches

[root@nfs01 inotify]# catmax_user_watches

8192

[root@nfs01 inotify]# catmax_user_instances

128

[root@nfs01 inotify]# cat max_queued_events

16384

[root@nfs01 inotify]#

[root@nfs01 data]# cd/proc/sys/fs/inotify/

[root@nfs01 inotify]# ls

max_queued_events  max_user_instances  max_user_watches

[root@nfs01 inotify]# echo "50000000">/proc/sys/fs/inotify/max_user_watches

[root@nfs01 inotify]# echo "50000000">/proc/sys/fs/inotify/max_queued_events

[root@nfs01 inotify]# ##说明：以上配置重启可能会失效，需要放置在rc.local文件中。

 


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