Linux利用inotify和rsync服務(wù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時同步的原理解析

更新時間：2022年10月25日 10:24:43 作者：背對背依靠

inotify是系統(tǒng)內(nèi)核的一個監(jiān)控服務(wù)，屬于操作系統(tǒng)內(nèi)核的一個特有機制，用于監(jiān)控文件的信息變化，這篇文章主要介紹了Linux利用inotify和rsync服務(wù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時同步,需要的朋友可以參考下

文件定時同步的實現(xiàn)：

利用rsync結(jié)合cron計劃任務(wù)實現(xiàn)：

rsync -av --delete /data/  10.0.0.12:/back
-a：保留文件屬性
-v：顯示過程
-delete：如果源文件沒有的，目標文件里面有，就把目標文件里面的刪除掉

文件實時同步的實現(xiàn):

前提：

文件發(fā)生發(fā)生變化的時候就觸發(fā)同步，但是觸發(fā)同步需要一個依賴文件狀態(tài)變化的功能。

inotify

inotify是系統(tǒng)內(nèi)核的一個監(jiān)控服務(wù)，屬于操作系統(tǒng)內(nèi)核的一個特有機制，用于監(jiān)控文件的信息變化。

查看內(nèi)核是否支持inotify；

[root@LAP1 data]# ls -l /proc/sys/fs/inotify  
ls: cannot access ' ': No such file or directory
/proc/sys/fs/inotify:
total 0
-rw-r--r-- 1 root root 0 Oct 24 23:39 max_queued_events
-rw-r--r-- 1 root root 0 Oct 24 23:39 max_user_instances
-rw-r--r-- 1 root root 0 Oct 24 23:39 max_user_watches

inotify內(nèi)核參數(shù):

max_queued_events：inotify 事件隊列最大長度，如值太小會出現(xiàn) Event Queue Overflow 錯誤，默認值：16384, 生產(chǎn)環(huán)境建議調(diào)大,比如:327679

max_user_instances：每個用戶創(chuàng)建inotify實例最大值，默認值：128

max_user_watches：可以監(jiān)視的文件的總數(shù)量（inotifywait 單進程），默認值：8192,建議調(diào)大

說明：
proc里面的參數(shù)可以通過sysctl工具來進行更改。

inotify-tools包主要工具：

inotifywait：在被監(jiān)控的文件或目錄上等待特定文件系統(tǒng)事件（open ，close，delete等）發(fā)生，常用于實時同步的目錄監(jiān)控（主要使用的就是這個工具）
inotifywatch：收集被監(jiān)控的文件系統(tǒng)使用的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，指文件系統(tǒng)事件發(fā)生的次數(shù)統(tǒng)計

inotifywait 命令：

inotifywait [ options ] file1 [ file2 ] [ file3 ] [ ... ]

選項：

-m, --monitor 始終保持事件監(jiān)聽

-d, --daemon 以守護進程方式執(zhí)行，和-m相似，配合-o使用

-r, --recursive 遞歸監(jiān)控目錄數(shù)據(jù)信息變化

-q, --quiet 輸出少量事件信息

--exclude <pattern> 指定排除文件或目錄，使用擴展的正則表達式匹配的模式實現(xiàn)

--excludei <pattern> 和exclude相似，不區(qū)分大小寫

-o, --outfile <file> 打印事件存到文件中，注意：使用絕對路徑

-s, --syslogOutput 發(fā)送錯誤到syslog相當于標準錯誤輸出

--timefmt <fmt> 指定時間輸出格式

--format <fmt> 定義輸出格式；即實際監(jiān)控輸出內(nèi)容

-e 指定監(jiān)聽指定的事件，如果省略，表示所有事件都進行監(jiān)聽

例如：

# 10.0.0.11
[root@LAP1 data]# cat file1 
[root@LAP1 data]# echo hello > file1
[root@LAP1 data]# ll file1
-rw-r--r-- 1 root root 6 Oct 24 23:50 file1
[root@LAP1 data]# chmod 666 


# 10.0.0.11
[root@LAP1 data]# inotifywait -m  file1
Setting up watches.
Watches established.
file1 OPEN
file1 CLOSE_NOWRITE,CLOSE
file1 MODIFY
file1 OPEN
file1 MODIFY
file1 CLOSE_WRITE,CLOSE
file1 ATTRIB

inotifywait -e 選項指定的事件類型

create #文件或目錄創(chuàng)建

delete #文件或目錄被刪除

modify #文件或目錄內(nèi)容被寫入

attrib #文件或目錄屬性改變

close_write #文件或目錄關(guān)閉，在寫入模式打開之后關(guān)閉的

close_nowrite #文件或目錄關(guān)閉，在只讀模式打開之后關(guān)閉的

close #文件或目錄關(guān)閉，不管讀或是寫模式

open #文件或目錄被打開

lsdir #瀏覽目錄內(nèi)容

moved_to #文件或目錄被移動到監(jiān)控的目錄中

moved_from #文件或目錄從監(jiān)控的目錄中被移動

move #文件或目錄不管移動到或是移出監(jiān)控目錄都觸發(fā)事件

access #文件或目錄內(nèi)容被讀取

delete_self #文件或目錄被刪除，目錄本身被刪除

unmount #取消掛載

inotifywait 的--timefmt 時間格式

%Y #年份信息，包含世紀信息

%y #年份信息，不包括世紀信息

%m #顯示月份，范圍 01-12

%d #每月的第幾天，范圍是 01-31

%H #小時信息，使用 24小時制，范圍 00-23 

%M #分鐘，范圍 00-59 

%S      #秒，范例 0-60

inotifywait 的 --format 格式定義

%T #輸出時間格式中定義的時間格式信息，通過 --timefmt option 語法格式指定時間信息

%w #事件出現(xiàn)時，監(jiān)控的文件或目錄的名稱信息，相當于dirname

%f #事件出現(xiàn)時，將顯示監(jiān)控目錄下觸發(fā)事件的文件或目錄信息，否則為空，相當于basename

%e #顯示發(fā)生的事件信息，不同的事件默認用逗號分隔

%Xe #顯示發(fā)生的事件信息，不同的事件指定用X進行分隔

例如：監(jiān)控/data/目錄的變化

[root@CentOS8 data]# inotifywait -m --timefmt "%Y-%m-%d %H:%M:%S" --format="%T %w---%f event: %;e" /data
Setting up watches.
Watches established.
2022-10-24 17:12:57 /data/--- event: OPEN;ISDIR
2022-10-24 17:12:57 /data/--- event: ACCESS;ISDIR
2022-10-24 17:12:57 /data/--- event: CLOSE_NOWRITE;CLOSE;ISDIR
2022-10-24 17:13:06 /data/---file3 event: CREATE
2022-10-24 17:13:06 /data/---file3 event: OPEN
2022-10-24 17:13:06 /data/---file3 event: ATTRIB
2022-10-24 17:13:06 /data/---file3 event: CLOSE_WRITE;CLOSE

rsync工具

rsync有三種工作方式：

本地模式：本地文件系統(tǒng)上實現(xiàn)同步。命令行語法格式為上述"Local"段的格式
基于傳統(tǒng)的ssh協(xié)議，本地主機使用遠程shell和遠程主機通信
作為一個獨立服務(wù)，本地主機通過網(wǎng)絡(luò)套接字連接遠程主機上的rsync daemon

區(qū)別：

前兩者的本質(zhì)是通過本地或遠程shell，而第3種方式則是讓遠程主機上運行rsyncd服務(wù)，使其監(jiān)聽在一個端口上，等待客戶端的連接。

本地模式：

rsync [OPTION...] SRC... [DEST]

例如：

[root@LAP1 data]# rsync file1  file111

[root@LAP1 data]# ls
file1  file11  file111  file2

基于傳統(tǒng)的ssh協(xié)議使用格式：

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

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

例如：

rsync -av --delete /data/  10.0.0.12:/back
#不寫用戶名默認使用的就是當前主機使用的用戶

作為一個獨立服務(wù):

Pull:
rsync [OPTION...] [USER@]HOST::SRC... [DEST]
rsync [OPTION...] rsync://[USER@]HOST[:PORT]/SRC... [DEST] #協(xié)議的形式訪問，效果等同于上面

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

rsync常用選項：

-v：顯示rsync過程中詳細信息?？梢允褂?-vvvv"獲取更詳細信息。

-a --archive ：歸檔模式，表示遞歸傳輸并保持文件屬性。

-t --times：保持mtime屬性。強烈建議任何時候都加上"-t"，否則目標文件mtime會設(shè)置為系統(tǒng)時間，導(dǎo)致下次更新,檢查出mtime不同從而導(dǎo)致增量傳輸無效

--delete   ：以SRC為主，對DEST進行同步。多則刪之，少則補之

rsync的軟件包：

官方網(wǎng)站: http://rsync.samba.org/

軟件包：rsync，rsync-daemon（CentOS 8）

服務(wù)文件：/usr/lib/systemd/system/rsyncd.service

配置文件：/etc/rsyncd.conf

端口：873/tcp

兩種方式實現(xiàn)rsync服務(wù)器

rsync即可以作為服務(wù)器端，也可以作為客戶端程序。

方式一：通過rsync守護進程的方式實現(xiàn)rsync服務(wù)

#在備份服務(wù)器啟動 rsync 進程
[root@bakup_server ~]# rsync --daemon #--daemon選項表示啟動為守護進程
Failed to parse config file: /etc/rsyncd.conf #必須要有這個配置文件才能啟動成功

[root@bakup_server ~]# touch /etc/rsyncd.conf #需要創(chuàng)建這個配置文件才能正常啟動

[root@bakup_server ~]# rsync --daemon  #啟動rsync守護進程

[root@bakup_server ~]# ss -ntl  #守護進程啟動后會監(jiān)聽873端口
State                Recv-Q               Send-Q                              Local Address:Port                               Peer Address:Port               
LISTEN               0                    5                                         0.0.0.0:873                                     0.0.0.0:*                  
#設(shè)置rsync服務(wù)器的共享信息
[root@bakup_server ~]# cat /etc/rsyncd.conf #等號之間可以有空格
[backup]          #定義存放數(shù)據(jù)共享的名字
path = /bakup     #真實的路徑，存放共享文件的路徑 （利用rsync將這個目錄共享出去，共享出去的名字叫做bakup）
read only = no    #指定可讀寫,默認只讀

[root@bakup_server ~]# rsync --daemon #更改問配置文件以后需要重新開啟守護進程才會生效

[root@bakup_server ~]# setfacl -m u:nobody:rwx /bakup/ #指定目錄給nobody權(quán)限，默認用戶以nobody訪問此目錄

使用客戶端連接rsync備份服務(wù)器:
#格式 rsync rsync://host 或者 rsync host::

客戶端查看服務(wù)器的情況：
[root@data_server ~]# rsync rsync://10.0.0.12  #以協(xié)議的形式訪問
backup  #共享出來的名字

[root@data_server ~]# rsync 10.0.0.12::  #以服務(wù)的形式訪問
backup

#實現(xiàn)客戶端將文件拷貝到rsync共享的目錄中
注意：傳輸?shù)臅r候不管以誰的身份，都會映射為nobody，所以不用寫用戶名都行
[root@data_server ~]# rsync /root/anaconda-ks.cfg root@10.0.0.12::backup

[root@bakup_server bakup]# ll
total 8
-rw------- 1 nobody nobody 1526 Oct 24 17:48 anaconda-ks.cfg
-rw-r--r-- 1 nobody nobody  658 Oct 24 17:49 fstab

以獨立服務(wù)方式運行rsync并實現(xiàn)驗證功能

rsync-daemon：安裝這個軟件包以后會提供一個service服務(wù)，它會監(jiān)聽自己的獨立端口

[root@bakup_server ~]# yum install rsync-daemon
Installed:
  rsync-daemon-3.1.3-9.el8.noarch

[root@bakup_server ~]# systemctl enable rsyncd.service 
Created symlink /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/rsyncd.service → /usr/lib/systemd/system/rsyncd.service.

說明：

rsync默認傳輸文件的時候不需要驗證

啟用rsync的驗證功能的方法：

[root@backup-centos8 ~]#dnf -y install rsync-daemon

#安裝服務(wù)的時候自動創(chuàng)建rsync服務(wù)器的配置文件
[root@centos8 ~]#vi /etc/rsyncd.conf
uid = root             #遠程用戶映射到本機的用戶，默認為nobody    指定以哪個用戶來訪問共享目錄，將之指定為生成的文件所有者，默認為nobody
gid = root             #默認為nobody
#port = 874            #可指定非標準端口,默認873/tcp
#use chroot = no
max connections = 0    #不限制最大連接數(shù)
ignore errors          #如果有些錯誤，就跳過這些錯誤
exclude = lost+found/  #跳過指定的目錄，不去復(fù)制
log file = /var/log/rsyncd.log      # 日志所在位置
pid file = /var/run/rsyncd.pid      # 存放進程的pid文件
lock file = /var/run/rsyncd.lock    # 存放鎖文件
reverse lookup = no                 # 拒絕反向解析，不把ip解析為主機名
#hosts allow = 10.0.0.0/24          # 允許連接的主機
[backup]                #每個模塊名對應(yīng)一個不同的path目錄，如果同名后面模塊生效  共享名
path = /data/backup/    #共享的真實路徑
comment = backup dir    #描述信息
read only = no          #默認是yes,即只讀
auth users = rsyncuser  #默認anonymous可以訪問rsync服務(wù)器  用于驗證的賬號，只有這個賬號才能去訪問
secrets file = /etc/rsync.pas  #存放密碼的文件 格式：  用戶名: 密碼

例如：實現(xiàn)密碼驗證

[root@CentOS8 ~]# yum install rsync-daemon

[root@CentOS8 ~]# systemctl enable rsyncd --now

[root@CentOS8 ~]# cat /etc/rsyncd.conf
uid = root
gid = root
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

[backup]
path = /data/backup/
comment = backup dir
read only = no
auth users = tom
secrets file = /etc/rsync.pas

[root@CentOS8 ~]# systemctl restart rsyncd.service

[root@CentOS8 ~]# mkdir /data/backup/ -p

[root@CentOS8 ~]# echo "tom:redhat" > /etc/rsync.pas

[root@CentOS8 ~]# chmod 600 /etc/rsync.pas
#必須要修改密碼文件權(quán)限，不然客戶端訪問的時候會提示密碼錯誤

客戶端訪問：
[root@CentOS8 ~]# rsync /etc/fstab   tom@10.0.0.12::backup
Password:  #交互輸入tom的密碼

或者： 
[root@CentOS8 ~]# rsync /root/anaconda-ks.cfg  rsync://tom@10.0.0.12/backup
Password:

注意：不指定用戶名默認就是當前系統(tǒng)的用戶

可以提前建立一個文件，將密碼放在文件中

#非交互式查看共享目錄
[root@CentOS8 ~]# echo "redhat" >/etc/rsync.pas #客戶端存放rsync的密碼信息

[root@CentOS8 ~]# chmod 600 /etc/rsync.pas #密碼文件權(quán)限修改（必須，不然會報錯）

測試：
[root@CentOS8 ~]# rsync --password-file=/etc/rsync.pas /root/file111  rsync://tom@10.0.0.12/backup

inotify+rsync+shell 腳本實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)同步

工作原理：

要利用監(jiān)控服務(wù)（inotify），監(jiān)控同步數(shù)據(jù)服務(wù)器目錄中信息的變化
發(fā)現(xiàn)目錄中數(shù)據(jù)產(chǎn)生變化，就利用rsync服務(wù)推送到備份服務(wù)器上

范例：inotify+rsync+shell 腳本實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)同步

數(shù)據(jù)服務(wù)器：存放數(shù)據(jù)信息的服務(wù)器 10.0.0.11

備份服務(wù)器：存放備份信息的服務(wù)器 10.0.0.12

思路：利用inotidy監(jiān)控事件是否發(fā)生變化，

[root@CentOS8 ~]# cat inotify_rsync.sh 
#!/bin/bash
SRC='/data/www/'  #需要同步的目錄文件 #注意最后的/

DEST='tom@10.0.0.12::backup' #同步到備份數(shù)據(jù)器的指定位置

rpm -q rsync &> /dev/null || yum -y install rsync #如果不存在rsync這個工具就安裝它

inotifywait -mrq  --exclude=".*\.swp" --timefmt '%Y-%m-%d %H:%M:%S' --format '%T %w %f' -e create,delete,moved_to,close_write,attrib ${SRC} | while read DATE TIME DIR FILE; do
          FILEPATH=${DIR}${FILE} #需要同步的文件
	  rsync -az --delete --password-file=/etc/rsync.pas  $SRC $DEST && echo "At ${TIME} on ${DATE}, file $FILEPATH was backuped up via rsync" >>  /var/log/changelist.log
done

#通過DATE  TIME DIR FILE 這四個變量記錄發(fā)生的變化 日期 事件 目錄 文件

到此這篇關(guān)于Linux利用inotify和rsync服務(wù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時同步的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Linux數(shù)據(jù)實時同步內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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