inotify+rsync实现数据实时同步

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第1章 数据实时同步介绍

1.1 什么是实时同步:如何实现实时同步

A. 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

B. 发现目录中数据产生变化,就利用rsync服务推送到备份服务器上

1.2 实现实时同步的方法

inotify+rsync 方式实现数据同步

sersync 方式实现实时数据同步

1.2.1 实时同步原理介绍

1.3 inotify+rsync 方式实现数据同步

1.3.1 Inotify简介

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 正是实施这样监控的软件。国人周洋在金山公司也开发了类似的实时同步软件sersync。

提示信息:

sersync软件实际上就是在 inotify软件基础上进行开发的,功能要更加强大些 ,多了定时重传机制,过滤机制了提供接口做 CDN,支持多线程橾作。

Inotify实际是一种事件驱动机制,它为应用程序监控文件系统事件提供了实时响应事件的机制,而无须通过诸如cron等的轮询机制来获取事件。cron等机制不仅无法做到实时性,而且消耗大量系统资源。相比之下,inotify基于事件驱动,可以做到对事件处理的实时响应,也没有轮询造成的系统资源消耗,是非常自然的事件通知接口,也与自然世界事件机制相符合。

inotify的实现有几款软件:

inotify-tools,sersync,lrsyncd

1.3.2 inotify+rsync使用方式

inotify 对同步数据目录信息的监控

rsync 完成对数据信息的实时同步

利用脚本进行结合

1.4 部署inotify软件的前提

需要2.6.13以后内核版本才能支持inotify软件。2.6.13内核之后版本,在没有安装inotify软件之前,应该有这三个文件。

[root@backup ~]# ll /proc/sys/fs/inotify/

total 0

-rw-r--r-- 1 root root 0 Oct 17 10:12 max_queued_events

-rw-r--r-- 1 root root 0 Oct 17 10:12 max_user_instances

-rw-r--r-- 1 root root 0 Oct 17 10:12 max_user_watches

1.4.1 三个重要文件的说明

1.4.2 【服务优化】可以将三个文件的数值调大,监听更大的范围

1.4.3 【官方说明】三个重要文件

[root@nfs01 ~]# man proc

/proc/sys/fs/inotify (since Linux 2.6.13)

      This  directory  contains    files    max_queued_events,

      max_user_instances, and max_user_watches, that can be used

      to limit the amount of kernel memory consumed by the  inotify interface. 

for further details, see inotify(7).

通过man手册的第7级别中查到 inotify的默认文件的详细说明。

[root@nfs01 ~]# man 7 inotify

/proc/sys/fs/inotify/max_queued_events

      The  value  in this file is used when an application calls

      inotify_init(2) to set an upper limit  on  the  number  of

      events  that  can  be  queued to the corresponding inotify

      instance.  Events in excess of this limit are dropped, but

      an IN_Q_OVERFLOW event is always generated.



/proc/sys/fs/inotify/max_user_instances

      This  specifies  an  upper  limit on the number of inotify

      instances that can be created per real user ID.



/proc/sys/fs/inotify/max_user_watches

      This specifies an upper limit on  the  number  of  watches

      that can be created per real user ID.

1.5 inotify软件介绍及参数说明

1.5.1 两种安装方式

1) yum install -y inotify-tools

2) 手工编译安装

注:

YUM 安装需要有epel源

http://mirrors.aliyun.com

手工编译安装方式需要到github上进行下载软件包

inotify软件的参考资料链接:

https://github.com/rvoicilas/inotify-tools/wiki

1.5.2 inotify主要安装的两个软件

inotifywait: (主要)

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,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的统计数据,指文件系统事件发生的次数统计。

说明:在实时实时同步的时候,主要是利用inotifywait对目录进行监控

1.5.3 inotifywait命令参数说明

1.5.4 -e[参数] 可以指定的事件类型

1.5.4.1 【实例】inotifywait监控中的事件测试

1、创建事件

[root@nfs01 data]# touch test2.txt

[root@nfs01 ~]# inotifywait -mrq  /data --timefmt "%d-%m-%y %H:%M" --format "%T %w%f 事件信息: %e" -e create

17-10-17 11:19 /data/test2.txt 事件信息: CREATE

2、删除事件

[root@nfs01 data]# \rm -f test1.txt

[root@nfs01 ~]# inotifywait -mrq  /data --timefmt "%d-%m-%y %H:%M" --format "%T %w%f 事件信息: %e" -e delete

17-10-17 11:28 /data/test1.txt 事件信息: DELETE

3、修改事件

[root@nfs01 data]# echo "132" > test.txt

[root@nfs01 ~]# inotifywait -mrq  /data --timefmt "%d-%m-%y %H:%M" --format "%T %w%f 事件信息: %e" -e close_write

17-10-17 11:30 /data/test.txt 事件信息: CLOSE_WRITE,CLOSE

4、移动事件 moved_to

[root@nfs01 data]# mv /etc/hosts .

[root@nfs01 ~]# inotifywait -mrq  /data --timefmt "%d-%m-%y %H:%M" --format "%T %w%f 事件信息: %e" -e moved_to

17-10-17 11:33 /data/hosts 事件信息: MOVED_TO

移动事件 moved_from

[root@nfs01 data]# mv ./hosts  /tmp/

[root@nfs01 ~]# inotifywait -mrq  /data --timefmt "%d-%m-%y %H:%M" --format "%T %w%f 事件信息: %e" -e moved_from

17-10-17 11:34 /data/hosts 事件信息: MOVED_FROM

1.5.5 inotifywait 参数 –format 格式定义参数

1.5.6 inotifywait 参数–timefmt 时间格式参数

1.5.6.1 修改输出的日期格式

[root@nfs01 ~]# inotifywait -mrq  /data --timefmt "%d/%m/%y %H:%M" --format "%T %w%f"

17/10/17 11:12 /data/test1.txt

1.5.7 -e[参数] 重要监控事件参数汇总表:

1.6 对inotifywait命令的测试

对inotifywait命令测试的说明:

需要打开两个连接窗口

  • 窗口运行inotifywait

  • 窗口对文件夹进行操作,可在一窗口中查看出inotifywait的监控记录

1.6.1 创建文件的逻辑↓

[root@nfs01 ~]# inotifywait /data

Setting up watches.

Watches established.

/data/ CREATE test1.txt

/data/ OPEN test1.txt

/data/ ATTRIB test1.txt

/data/ CLOSE_WRITE,CLOSE test1.txt

创建文件,inotifywait显示创建文件的过程↑

[root@nfs01 data]# touch test1.txt

1.6.2 创建目录逻辑↓

[root@nfs01 data]# mkdir testdir

[root@nfs01 ~]#

/data/ CREATE,ISDIR testdir

1.6.3 监控子目录下的文件↓

[root@nfs01 data]# touch  testdir/test01.txt

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

/data/testdir/ OPEN test01.txt

/data/testdir/ ATTRIB test01.txt

/data/testdir/ CLOSE_WRITE,CLOSE test01.txt

1.6.4 sed命令修改逻辑

[root@nfs01 data]# sed 's#132#123#g' test.txt -i



[root@nfs01 ~]# inotifywait -mrq  /data --timefmt "%d-%m-%y %H:%M" --format "%T %w%f 事件信息: %e" -e moved_from

 /data/test.txt 事件信息: OPEN

 /data/sedDh5R8v 事件信息: CREATE

 /data/sedDh5R8v 事件信息: OPEN

 /data/test.txt 事件信息: ACCESS

 /data/sedDh5R8v 事件信息: MODIFY

 /data/sedDh5R8v 事件信息: ATTRIB

 /data/sedDh5R8v 事件信息: ATTRIB

 /data/test.txt 事件信息: CLOSE_NOWRITE,CLOSE

 /data/sedDh5R8v 事件信息: CLOSE_WRITE,CLOSE

 /data/sedDh5R8v 事件信息: MOVED_FROM

 /data/test.txt 事件信息: MOVED_TO

sed命令替换逻辑 :

  • 创建临时文件

  • 将原文件内容放置到临时文件中,修改替换临时文件中的内容,原有文件不做改动

  • 重命名临时文件,覆盖原文件

1.6.5 inotifywait监控中 -e 的参数使用

inotifywait -mrq /data --timefmt "%d/%m/%y %H:%M" --format "%T %w%f 事件信息: %e" -e create

说明:表示只监听create事件

inotifywait -mrq /data --timefmt "%d/%m/%y %H:%M" --format "%T %w%f 事件信息: %e"

说明:不指定-e参数,表示监听所有事件

  • 删除事件delete
    # inotifywait -mrq /data --timefmt "%F %H:%M" --format "%T %w%f 事件信息: %@e" -e delete

    2017-10-17 11:28 /data/02.txt 事件信息: DELETE

    2017-10-17 11:28 /data/03.txt 事件信息: DELETE

    2017-10-17 11:28 /data/04.txt 事件信息: DELETE
  • 修改事件close_write
    # inotifywait -mrq /data --timefmt "%F %H:%M" --format "%T %w%f 事件信息: %@e" -e delete,close_write

    2017-10-17 11:30 /data/oldgirl.txt 事件信息: CLOSE_WRITE@CLOSE

    2017-10-17 11:30 /data/.oldgirl.txt.swx 事件信息: CLOSE_WRITE@CLOSE

    2017-10-17 11:30 /data/.oldgirl.txt.swx 事件信息: DELETE

    2017-10-17 11:30 /data/.oldgirl.txt.swp 事件信息: CLOSE_WRITE@CLOSE

    2017-10-17 11:30 /data/.oldgirl.txt.swp 事件信息: DELETE

    2017-10-17 11:30 /data/.oldgirl.txt.swp 事件信息: CLOSE_WRITE@CLOSE

    2017-10-17 11:30 /data/.oldgirl.txt.swp 事件信息: DELETE
  • 移动事件moved_to
    inotifywait -mrq /data --timefmt "%F %H:%M" --format "%T %w%f 事件信息: %@e" -e delete,close_write,moved_to

    2017-10-17 11:34 /data/hosts 事件信息: MOVED_TO

1.7 实时同步命令参数示意图

第2章 inotify+rsync实时同步服务部署

2.1 第一个里程碑:部署rsync服务

2.1.1 rsync服务端部署

1)软件是否存在

[root@backup ~]# rpm -qa |grep rsync

rsync-3.0.6-12.el6.x86_64

需求:查询到某个命令非常有用。但是不知道属于哪个软件包

    yum  provides  rysnc

    provides  Find what package provides the given value

2)进行软件服务配置

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

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

auth users = rsync_backup

secrets file = /etc/rsync.password

[backup]

comment = "backup dir by oldboy"

path = /backup

[nfsbackup]

comment = "nfsbackup dir by hzs"

path = /nfsbackup

3)创建rsync管理用户

[root@backup ~]# useradd -s /sbin/nologin -M rsync

4)创建数据备份储存目录,目录修改属主

[root@backup ~]# mkdir /nfsbackup/

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

5)创建认证用户密码文件并进行授权600

echo "rsync_backup:oldboy123" >>/etc/rsync.password

chmod 600 /etc/rsync.password

6)启动rsync服务

rsync --daemon

至此服务端配置完成

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

root      2076      1  0 17:05 ?        00:00:00 rsync --daemon

root      2163  1817  0 17:38 pts/1    00:00:00 grep --color=auto rsync

2.1.2 rsync客户端配置

1)软件是否存在

[root@backup ~]# rpm -qa |grep rsync

rsync-3.0.6-12.el6.x86_64

2)创建安全认证文件,并进行修改权限600

echo "oldboy123" >>/etc/rsync.password

chmod 600 /etc/rsync.password

3) 测试数据传输

[root@nfs01 sersync]# rsync -avz /data  rsync_backup@172.16.1.41::nfsbackup  --password-file=/etc/rsync.password

sending incremental file list

data/

data/.hzs

data/.tar.gz

data/.txt

2.2 第二个里程碑:部署inotify服务

首先先确认是否有epel源用来安装inotify-tools软件

[root@nfs01 ~]# yum repolist

Loaded plugins: fastestmirror, security

Loading mirror speeds from cached hostfile

 * base: mirrors.aliyun.com

 * epel: mirrors.aliyun.com

 * extras: mirrors.aliyun.com

 * updates: mirrors.aliyun.com

repo id  repo name                                      status

base    CentOS-6 - Base - mirrors.aliyun.com            6,706

epel    Extra Packages for Enterprise Linux 6 - x86_64  12,401

extras  CentOS-6 - Extras - mirrors.aliyun.com              46

updates  CentOS-6 - Updates - mirrors.aliyun.com            722

repolist: 19,875

2.2.1 安装inotify软件

两种安装方式

1) yum install -y inotify-tools

2) 手工编译安装

注:

手工编译安装方式需要到github上进行下载软件包

inotify软件的参考资料链接:

https://github.com/rvoicilas/inotify-tools/wiki

2.2.2 查看inotify安装上的两个命令(inotifywait,inotifywatch)

[root@nfs01 ~]# rpm -ql inotify-tools

/usr/bin/inotifywait      #主要

/usr/bin/inotifywatch

2.2.2.1 inotifywait和inotifywatch的作用:

一共安装了2个工具(命令),即inotifywait和inotifywatch

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,

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的统计数据,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

#命令 man手册说明

# man inotifywait

inotifywait - wait for changes to files using inotify

使用inotify进行监控,等待产生变化的文件信息

# man inotifywatch

inotifywatch - gather filesystem access statistics using inotify

使用inotify进行监控,收集文件系统访问统计佶息

2.3 第三个里程碑:编写脚本,实现rsync+inotify软件功能结合

2.3.1 rsync服务命令

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

2.3.2 inotify服务命令:

inotifywait -mrq /data -format "%w%f"  -e create,delete,move_to,close_write

2.3.3 编写脚本

[root@nfs01 sersync]# vim /server/scripts/inotify.sh
#!/bin/bash
inotifywait -mrq /data --format "%w%f" -e create,delete,moved_to,close_write|\
while read line
do
        rsync -az --delete /data/ rsync_backup@172.16.1.41::nfsbackup --password-
file=/etc/rsync.password
done

脚本说明:

for循环会定义一个条件,当条件不满足时停止循环

while循环:只要条件满足就一直循环下去

2.3.4 对脚本进行优化

#!/bin/bash

Path=/data
backup_Server=172.16.1.41


/usr/bin/inotifywait -mrq --format '%w%f' -e create,close_write,delete /data  | while read line  
do
    if [ -f $line ];then
        rsync -az $line --delete rsync_backup@$backup_Server::nfsbackup --password-file=/etc/rsync.password
    else
        cd $Path &&\
        rsync -az ./ --delete rsync_backup@$backup_Server::nfsbackup --password-file=/etc/rsync.password
    fi

done

2.4 第四个里程碑:测试编写的脚本

2.4.1 让脚本在后台运行

在/data 目录先创建6个文件

[root@nfs01 data]# sh  /server/scripts/inotify.sh &

[root@nfs01 data]# touch {1..6}.txt

在backup服务器上,已经时候同步过去了6个文件。

[root@backup ~]# ll /nfsbackup/

total 8

-rw-r--r-- 1 rsync rsync 0 Oct 17 12:06 1.txt

-rw-r--r-- 1 rsync rsync 0 Oct 17 12:06 2.txt

-rw-r--r-- 1 rsync rsync 0 Oct 17 12:06 3.txt

-rw-r--r-- 1 rsync rsync 0 Oct 17 12:06 4.txt

-rw-r--r-- 1 rsync rsync 0 Oct 17 12:06 5.txt

-rw-r--r-- 1 rsync rsync 0 Oct 17 12:06 6.txt

2.5 利用while循环语句编写的脚本停止方法(kill)

  1. ctrl+z暂停程序运行,kill -9杀死

  2. 不要暂停程序,直接利用杀手三剑客进行杀进程

说明:kill三个杀手不是万能的,在进程暂停时,无法杀死;kill -9 (危险)

2.5.1 查看后台都要哪些程序在运行

[root@nfs01 data]# jobs

[1]+  Running                sh /server/scripts/inotify.sh &

2.5.2 fg将后台的程序调到前台来

[root@nfs01 data]# fg 1

sh /server/scripts/inotify.sh

2.6 进程的前台和后台运行方法:

    fg    -- 前台

    bg    -- 后台

2.6.1 脚本后台运行方法

    01. sh inotify.sh &

    02. nohup sh inotify.sh &

    03. screen实现脚本程序后台运行
sh /server/scripts/inotify.sh &

nohup

nohup sh inotify.sh &

2.7 screen实现脚本程序后台运行

2.7.1 经过yum查找发现screen命令属于screen包

[root@test ~]# yum provides screen

Loaded plugins: fastestmirror, security

Loading mirror speeds from cached hostfile

 * base: mirrors.aliyun.com

 * epel: mirrors.aliyun.com

 * extras: mirrors.aliyun.com

 * updates: mirrors.aliyun.com

base                                                      | 3.7 kB    00:00   

epel                                                      | 4.3 kB    00:00   

extras                                                    | 3.4 kB    00:00   

updates                                                  | 3.4 kB    00:00   

screen-4.0.3-19.el6.x86_64 : A screen manager that supports multiple logins on

                          : one terminal

Repo        : base

Matched from:

2.7.2 安装screen软件

[root@test ~]# yum install -y  screen

2.7.3 screen命令的参数

在shell中输入 screen即可进入screen 视图

[root@test ~]# screen

Screen实现后台运行程序的简单步骤:

  screen -ls :可看screen会话

  screen -r ID :指定进入哪个screen会话

Screen命令中用到的快捷键

  Ctrl+a c :创建窗口

  Ctrl+a w :窗口列表

  Ctrl+a n :下一个窗口

  Ctrl+a p :上一个窗口

  Ctrl+a 0-9 :在第0个窗口和第9个窗口之间切换

  Ctrl+a K(大写) :关闭当前窗口,并且切换到下一个窗口 ,

(当退出最后一个窗口时,该终端自动终止,并且退回到原始shell状态)

  exit :关闭当前窗口,并且切换到下一个窗口

(当退出最后一个窗口时,该终端自动终止,并且退回到原始shell状态)

  Ctrl+a d :退出当前终端,返回加载screen前的shell命令状态

  Ctrl+a " : 窗口列表不同于w

2.8 sersync软件实现实时同步

http://www.linuxidc.com/Linux/2017-10/147899.htm

本博文中所使用的系统版本为: CentOS release 6.9 (Final) 内核版本为: 2.6.32-696.10.1.el6.x86_64 望读者注意!

原文出处:linuxidc -> http://www.linuxidc.com/Linux/2017-10/147901.htm

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