RSYNC+IONTIFY数据实时同步

一、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。

二、rsync特性

rsync支持很多特性：

  1. 可以镜像保存整个目录树和文件系统
  2. 可以很容易做到保持原来文件的权限、时间、软硬链接等等
  3. 无须特殊权限即可安装
  4. 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
  5. 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
  6. 支持匿名传输，以方便进行网站镜像

三、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协议和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@192.168.100.20:/DEST

//当遇到要修改端口的时候，我们可以：

rsync -avz /SRC -e "ssh -p2222" root@192.168.100.20:/DEST
#//修改了ssh 协议的端口为2222，默认是22

#rsync常用选项：
-a, --archive       #归档，表示以递归方式传输文件，并保持所有属性
-v, --verbose       #显示打印的信息，比如文件列表、文件数量等
-q, --quiet         #不显示打印信息
-r, --recursive     #递归，传输目录时必须加
-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            #表示删除目标服务中源服务器没有的文件，在源服务器上做的删除操作也会在目标服务器上同步

四、rsync的使用

#sync的命令格式常用的有以下三种：
rsync [OPTION]... SRC DEST		#在本地实现操作，[OPTION]选项，[SRC]路径
rsync [OPTION]... SRC [USER@]HOST:DEST	#将源服务器文件传输到目标服务器
rsync [OPTION]... [USER@]HOST:SRC DEST	#将目标服务器文件传输到源服务器

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@server tmp]# touch a
[root@server tmp]# rsync -a a afile		#复制a文件为afile文件
[root@server tmp]# ll
total 0
-rw-r--r--. 1 root root 0 Sep 20 23:53 a
-rw-r--r--. 1 root root 0 Sep 20 23:53 afile

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@server tmp]# rsync -avz a root@192.168.100.20:/tmp/b
sending incremental file list
a
sent 80 bytes  received 35 bytes  25.56 bytes/sec
total size is 0  speedup is 0.00#登录192.168.100.20主机
[root@cy tmp]# ll
total 0
-rw-r--r--. 1 root root 0 Sep 20  2022 b

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：

#192.168.100.20主机
[root@client tmp]# touch file1
[root@client tmp]# ll
total 0
-rw-r--r--. 1 root root 0 Sep 20  2022 b
-rw-r--r--. 1 root root 0 Sep 20 15:57 file1#在192.168.100.10主机：
[root@server tmp]# rsync -avz root@192.168.100.20:/tmp/file1 /tmp/
receiving incremental file list
file1sent 43 bytes  received 84 bytes  36.29 bytes/sec
total size is 0  speedup is 0.00
[root@localhost ~]# ls
anaconda-ks.cfg  a.sh  nfs.sh  yum.repos.d
[root@server tmp]# ll
total 0
-rw-r--r--. 1 root root 0 Sep 20 23:53 a
-rw-r--r--. 1 root root 0 Sep 20 23:53 afile
-rw-r--r--. 1 root root 0 Sep 20 15:57 file1

五、rsync+inotify数据实时同步实验

**背景：**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！

**对比：**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。

**Inotify：**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：
服务器类型 ip地址 应用 操作系统
源服务器 192.168.100.10 rsync inotify-tools脚本 centos7
目标服务器 192.168.100.20 rsync centos7

需求：
把源服务器上/root/etc目录实时同步到目标服务器的/tmp下

操作：

一、手动同步

  1. 配置时钟同步，将源服务器当作时钟服务器
    源服务器：

    #关闭防火墙与SELINUX
[root@server ~]# systemctl stop firewalld
[root@server ~]# systemctl disable firewalld
[root@server ~]# setenforce 0[root@server ~]# yum -y install chrony		#安装时钟同步软件包
[root@server ~]# vim /etc/chrony.conf
#在/etc/chrony.conf文件中
Serve time even if not synchronized to a time source.
local stratum 10[root@server ~]# systemctl restart chronyd
[root@server ~]# systemctl enable chronyd
[root@server ~]# hwclock -w

    目标服务器：

    #关闭防火墙与SELINUX
[root@client~]# systemctl stop firewalld
[root@client~]# systemctl disable firewalld
[root@client~]# setenforce 0
[root@client tmp]# yum -y install chrony		#安装时钟同步软件包
[root@client tmp]# vim /etc/chrony.conf
#在/etc/chrony.conf文件中
server 192.168.100.10 iburst  [root@client tmp]# systemctl restart chronyd
[root@client tmp]# systemctl enable chronyd
[root@client tmp]# hwclock -w
[root@client tmp]# chronyc sources		#查看时钟同步是否启动

    在这里插入图片描述

  2. 配置远程yum仓库

    [root@server ~]# curl -o /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo https://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-7.repo
[root@server ~]# yum -y install epel-release

  3. 安装rsync服务端软件，默认server中已经安装了rsync，如果未安装，则执行下面命令进行安装

    [root@client~]# yum -y install rsync

  4. 在目标主机中设置rsyncd.conf配置文件

    [root@client~]# vim /etc/rsyncd.conf#在/etc/rsyncd.conf文件中
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,表示最多可以同步多少个文件
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
hosts allow = 192.168.100.10   # 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 = 192.168.1.1      # 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

  5. 在目标主机中创建用户认证文件

    [root@client tmp]# echo 'admin:redhat' > /etc/rsync.pass
[root@client tmp]# cat /etc/rsync.pass 
admin:redhat

  6. 在目标主机中设置文件权限

    [root@client tmp]# chmod 600 /etc/rsync*	#只给所有者有读写的权限
[root@client tmp]# ll /etc/rsync*

    ​ 在这里插入图片描述

  7. 启动rsync服务并设置开机自启动

    [root@client ~]# rsync --daemon		#启动rsync服务
[root@client ~]# echo 'rsync --daemon --config=/etc/rsyncd.conf' >> /etc/rc.d/rc.local
[root@client ~]# netstat -tulnp | grep 873		#查看873端口是否启用

    在这里插入图片描述

  8. 在源服务器上

    #关闭防火墙与SELINUX
[root@server ~]# systemctl stop firewalld
[root@server ~]# systemctl disable firewalld
[root@server ~]# setenforce 0

  9. 在源服务器上安装rsync服务端软件，只需要安装，不要启动，不需要配置

    [root@server ~]# yum -y install rsync

  10. 创建认证密码文件

    [root@server ~]# echo 'redhat' > /etc/rsync.pass
[root@server ~]# cat /etc/rsync.pass

    ​ 在这里插入图片描述

  11. 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@server ~]# chmod 600 /etc/rsync.pass

  12. 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@server ~]# mkdir -pv /root/etc/test
[root@server ~]# rsync -avH --port 873 --progress --delete /root/etc/ admin@192.168.100.20::etc_from_client --password-file=/etc/rsync.pass

    在这里插入图片描述

  13. 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@client ~]# cd /tmp/
[root@client tmp]# ls

    ​ 在这里插入图片描述

二、安装inotify-tools工具，实时触发rsync进行同步

  1. 配置远程yum仓库

    [root@server ~]# curl -o /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo https://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-7.repo
[root@server ~]# yum -y install epel-release

  2. 查看服务器内核是否支持inotify

    [root@server ~]# ll /proc/sys/fs/inotify
#如果有这三个max开头的文件则表示服务器内核支持inotify

    在这里插入图片描述

  3. 安装inotify-tools

    [root@server ~]# yum -y install make gcc gcc-c++
[root@server ~]# yum -y install inotify-tools

  4. 写同步脚本，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的命令把它同步到源服务器端去
[root@server ~]# mkdir /maoqi
[root@server ~]# touch /maoqi/inotify.sh
[root@server ~]# chmod +x /maoqi/inotify.sh
[root@server ~]# vim /maoqi/inotify.sh
host=192.168.100.20      # 目标服务器的ip(备份服务器)
src=/root/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 $src | while read files;dorsync -avzP --delete  --timeout=100 --password-file=${password} $src $user@$host::$desecho "${files} was rsynced" >>/tmp/rsync.log 2>&1
done

  5. 启动脚本

    [root@server ~]# nohup bash /maoqi/inotify.sh &
[root@server ~]# ps -ef | grep inotify		#查看脚本是否运行

  6. 在源服务器上生成一个新文件

    [root@localhost ~]# touch /root/etc/maoqi123

  7. 查看inotify生成的日志

    [root@server ~]# tail /tmp/rsync.log
#从日志上可以看到，生成了一个maoqi123文件，并且添加了内容到其里面

    ​ 在这里插入图片描述

  8. 源服务器中设置开机自启

    #设置脚本开机启动：
[root@server ~]# chmod +x /etc/rc.d/rc.local 
[root@server ~]# ll /etc/rc.d/rc.local 
-rwxr-xr-x. 1 root root 474 Mar 24  2020 /etc/rc.d/rc.local

    [root@server ~]# echo 'nohup /bin/bash /maoqi/inotify.sh &' >> /etc/rc.d/rc.local		#在/etc/rc.d/rc.local文件中设置开机自启
[root@server ~]# tail /etc/rc.d/rc.local

    或者直接进入/etc/rc.d/rc.local 文件内进行修改

    #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
nohup /bin/bash /chenyu/inotify.sh & 		#在末尾写入这一行

  9. 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

    由此可见，已将源服务器的/root/etc目录整个同步到了目标服务器，且新增的test文件也自动同步了
    ​ 在这里插入图片描述

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