真正的inotify+rsync实时同步 彻底告别同步慢
我们公司在用inotify+rsync做实时同步，来解决分布式集群文件一致性的问题。但当web文件越来越多(百万级数量html,jpg等小 文件)，同步就越来越慢，根本做不到实时，按照网上的调优方法都尝试过，问题根本没有解决。经过我一翻细致研究，终于把慢的核心问题研究明白，先总结一句 inotifywait响应不会有延迟，rsync也很快。大家同样有慢的烦恼，那是因为网上的inotify+rsync的教程都是坑。下面我们来分 析。
inotifywait 单独分析
/usr/local/bin/inotifywait -mrq --format '%Xe %w%f' -e modify,create,delete,attrib /data/
执行上面命令，是让inotifywait监听/data/目录，当监听到有发生modify,create,delete,attrib等事件发生时，按%Xe %w%f的格式输出。
在/data/目录touch几个文件
touch /data/{1..5}
观看inotify输出
ATTRIB /data/1 -- 表示发生了ATTRIB事件 路径为/data/1 ATTRIB /data/2 ATTRIB /data/3 ATTRIB /data/4 ATTRIB /data/5
知道上面的输出效果之后 我们应该想得到，可以用rsync获取inotifywait监控到的文件列表来做指定的文件同步，而不是每次都由rsync做全目录扫描来判断文件是否存在差异。
网上的inotify+rsync分析
我们来看网上的教程，我加了注释。(网上所有的教程基本都一模一样，尽管写法不一样，致命点都是一样的)
#!/bin/bash
/usr/bin/inotifywait -mrq --format '%w%f'-e create,close_write,delete /backup |while read file
#把发生更改的文件列表都接收到file 然后循环，但有什么鬼用呢？下面的命令都没有引用这个$file 下面做的是全量rsync
do
cd /backup && rsync -az --delete /backup/ rsync_backup@192.168.24.101::backup/--password-file=/etc/rsync.password
done
#注意看 这里的rsync 每次都是全量的同步(这就坑爹了)，而且 file列表是循环形式触发rsync ，等于有10个文件发生更改，就触发10次rsync全量同步(简直就是噩梦)，那还不如直接写个死循环的rsync全量同步得了。
#有很多人会说 日志输出那里明明只有差异文件的同步记录。其实这是rsync的功能，他本来就只会输出有差异需要同步的文件信息。不信你直接拿这句rsync来跑试试。
#这种在需要同步的源目录文件量很大的情况下，简直是不堪重负。不仅耗CPU还耗时，根本不可以做到实时同步。
改良方法
要做到实时，就必须要减少rsync对目录的递归扫描判断，尽可能的做到只同步inotify监控到已发生更改的文件。结合rsync的特性，所以这里要分开判断来实现一个目录的增删改查对应的操作。
脚本如下
#!/bin/bash
src=/data/ # 需要同步的源路径
des=data # 目标服务器上 rsync --daemon 发布的名称，rsync --daemon这里就不做介绍了，网上搜一下，比较简单。
rsync_passwd_file=/etc/rsyncd.passwd # rsync验证的密码文件
ip1=192.168.0.18 # 目标服务器1
ip2=192.168.0.19 # 目标服务器2
user=root # rsync --daemon定义的验证用户名
cd ${src}
# 此方法中，由于rsync同步的特性，这里必须要先cd到源目录，inotify再监听 ./ 才能rsync同步后目录结构一致，有兴趣的同学可以进行各种尝试观看其效果
/usr/local/bin/inotifywait -mrq --format '%Xe %w%f' -e modify,create,delete,attrib,close_write,move ./ | while read file
# 把监控到有发生更改的"文件路径列表"循环
do
INO_EVENT=$(echo $file | awk '{print $1}') # 把inotify输出切割 把事件类型部分赋值给INO_EVENT
INO_FILE=$(echo $file | awk '{print $2}') # 把inotify输出切割 把文件路径部分赋值给INO_FILE
echo "-------------------------------$(date)------------------------------------"
echo $file
#增加、修改、写入完成、移动进事件
#增、改放在同一个判断，因为他们都肯定是针对文件的操作，即使是新建目录，要同步的也只是一个空目录，不会影响速度。
if [[ $INO_EVENT =~ 'CREATE' ]] || [[ $INO_EVENT =~ 'MODIFY' ]] || [[ $INO_EVENT =~ 'CLOSE_WRITE' ]] || [[ $INO_EVENT =~ 'MOVED_TO' ]] # 判断事件类型
then
echo 'CREATE or MODIFY or CLOSE_WRITE or MOVED_TO'
rsync -avzcR --password-file=${rsync_passwd_file} $(dirname ${INO_FILE}) ${user}@${ip1}::${des} &&
# INO_FILE变量代表路径哦 -c校验文件内容
rsync -avzcR --password-file=${rsync_passwd_file} $(dirname ${INO_FILE}) ${user}@${ip2}::${des}
#仔细看 上面的rsync同步命令 源是用了$(dirname ${INO_FILE})变量 即每次只针对性的同步发生改变的文件的目录(只同步目标文件的方法在生产环境的某些极端
#环境下会漏文件 现在可以在不漏文件下也有不错的速度 做到平衡)
#然后用-R参数把源的目录结构递归到目标后面 保证目录结构一致性
fi
#删除、移动出事件
if [[ $INO_EVENT =~ 'DELETE' ]] || [[ $INO_EVENT =~ 'MOVED_FROM' ]]
then
echo 'DELETE or MOVED_FROM'
rsync -avzR --delete --password-file=${rsync_passwd_file} $(dirname ${INO_FILE}) ${user}@${ip1}::${des} &&
rsync -avzR --delete --password-file=${rsync_passwd_file} $(dirname ${INO_FILE}) ${user}@${ip2}::${des}
#看rsync命令 如果直接同步已删除的路径${INO_FILE}会报no such or directory错误 所以这里同步的源是被删文件或目录的上一级路径
#并加上--delete来删除目标上有而源中没有的文件，这里不能做到指定文件删除，如果删除的路径越靠近根，则同步的目录月多，同步删除的操作就越花时间。
#这里有更好方法的同学，欢迎交流。
fi
#修改属性事件 指 touch chgrp chmod chown等操作
if [[ $INO_EVENT =~ 'ATTRIB' ]]
then
echo 'ATTRIB'
if [ ! -d "$INO_FILE" ]
# 如果修改属性的是目录 则不同步，因为同步目录会发生递归扫描，等此目录下的文件发生同步时，rsync会顺带更新此目录。
then
rsync -avzcR --password-file=${rsync_passwd_file} $(dirname ${INO_FILE}) ${user}@${ip1}::${des} &&
rsync -avzcR --password-file=${rsync_passwd_file} $(dirname ${INO_FILE}) ${user}@${ip2}::${des}
fi
fi
done
每两小时做1次全量同步
因为inotify只在启动时会监控目录，他没有启动期间的文件发生更改，他是不知道的，所以这里每2个小时做1次全量同步，防止各种意外遗漏，保证目录一致。
crontab -e * */2 * * * rsync -avz --password-file=/etc/rsync-client.pass /data/ root@192.168.0.18::data && rsync -avz --password-file=/etc/rsync-client.pass /data/ root@192.168.0.19::data
改良后我们公司这种百万级小文件也能做到实施同步了。
下面附上inotify的参数说明
inotify介绍-- 是一种强大的、细颗粒的、异步的文件系统监控机制，*&####&*_0_*&####&*内核从2.6.13起，加入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，就可以监控文件系统下文件的各种变化情况。
inotifywait 参数说明
| 参数名称 | 参数说明 |
|---|---|
| -m,–monitor | 始终保持事件监听状态 |
| -r,–recursive | 递归查询目录 |
| -q,–quiet | 只打印监控事件的信息 |
| –excludei | 排除文件或目录时，不区分大小写 |
| -t,–timeout | 超时时间 |
| –timefmt | 指定时间输出格式 |
| –format | 指定时间输出格式 |
| -e,–event | 后面指定删、增、改等事件 |
inotifywait events事件说明
| 事件名称 | 事件说明 |
|---|---|
| access | 读取文件或目录内容 |
| modify | 修改文件或目录内容 |
| attrib | 文件或目录的属性改变 |
| close_write | 修改真实文件内容 |
| close_nowrite | |
| close | |
| open | 文件或目录被打开 |
| moved_to | 文件或目录移动到 |
| moved_from | 文件或目录从移动 |
| move | 移动文件或目录移动到监视目录 |
| create | 在监视目录下创建文件或目录 |
| delete | 删除监视目录下的文件或目录 |
| delete_self | |
| unmount | 卸载文件系统 |
优化 Inotify
# 在/proc/sys/fs/inotify目录下有三个文件，对inotify机制有一定的限制
[root@web ~]# ll /proc/sys/fs/inotify/ 总用量0 -rw-r--r--1 root root 09月923:36 max_queued_events -rw-r--r--1 root root 09月923:36 max_user_instances -rw-r--r--1 root root 09月923:36 max_user_watches
[root@web ~]# echo 50000000>/proc/sys/fs/inotify/max_user_watches -- 把他加入/etc/rc.local就可以实现每次重启都生效 [root@web ~]# echo 50000000>/proc/sys/fs/inotify/max_queued_events
附录：
Rsync的命令格式可以为以下六种：
1 rsync [OPTION]... SRC DEST 2 rsync [OPTION]... SRC [USER@]HOST:DEST 3 rsync [OPTION]... [USER@]HOST:SRC DEST 4 rsync [OPTION]... [USER@]HOST::SRC DEST 5 rsync [OPTION]... SRC [USER@]HOST::DEST 6 rsync [OPTION]... rsync://[USER@]HOST[:PORT]/SRC [DEST]
对应于以上六种命令格式，rsync有六种不同的工作模式：
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：rsync -a /data /backup
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：rsync -avz *.c foo:src
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：rsync -avz foo:src/bar /data
4)从远程rsync服务器中拷贝文件到本地机。当SRC路径信息包含”::”分隔符时启动该模式。如：rsync -av root@172.16.78.192::www /databack
5)从本地机器拷贝文件到远程rsync服务器中。当DST路径信息包含”::”分隔符时启动该模式。如：rsync -av /databack root@172.16.78.192::www
6)列远程机的文件列表。这类似于rsync传输，不过只要在命令中省略掉本地机信息即可。如：rsync -v rsync://172.16.78.192/www
rsync参数的具体解释如下：
-v, --verbose 详细模式输出 -q, --quiet 精简输出模式 -c, --checksum 打开校验开关，强制对文件传输进行校验 -a, --archive 归档模式，表示以递归方式传输文件，并保持所有文件属性，等于-rlptgoD -r, --recursive 对子目录以递归模式处理 -R, --relative 使用相对路径信息 -b, --backup 创建备份，也就是对于目的已经存在有同样的文件名时，将老的文件重新命名为~filename。可以使用--suffix选项来指定不同的备份文件前缀。 --backup-dir 将备份文件(如~filename)存放在在目录下。 -suffix=SUFFIX 定义备份文件前缀 -u, --update 仅仅进行更新，也就是跳过所有已经存在于DST，并且文件时间晚于要备份的文件。(不覆盖更新的文件) -l, --links 保留软链结 -L, --copy-links 想对待常规文件一样处理软链结 --copy-unsafe-links 仅仅拷贝指向SRC路径目录树以外的链结 --safe-links 忽略指向SRC路径目录树以外的链结 -H, --hard-links 保留硬链结 -p, --perms 保持文件权限 -o, --owner 保持文件属主信息 -g, --group 保持文件属组信息 -D, --devices 保持设备文件信息 -t, --times 保持文件时间信息 -S, --sparse 对稀疏文件进行特殊处理以节省DST的空间 -n, --dry-run现实哪些文件将被传输 -W, --whole-file 拷贝文件，不进行增量检测 -x, --one-file-system 不要跨越文件系统边界 -B, --block-size=SIZE 检验算法使用的块尺寸，默认是700字节 -e, --rsh=COMMAND 指定使用rsh、ssh方式进行数据同步 --rsync-path=PATH 指定远程服务器上的rsync命令所在路径信息 -C, --cvs-exclude 使用和CVS一样的方法自动忽略文件，用来排除那些不希望传输的文件 --existing 仅仅更新那些已经存在于DST的文件，而不备份那些新创建的文件 --delete 删除那些DST中SRC没有的文件 --delete-excluded 同样删除接收端那些被该选项指定排除的文件 --delete-after 传输结束以后再删除 --ignore-errors 及时出现IO错误也进行删除 --max-delete=NUM 最多删除NUM个文件 --partial 保留那些因故没有完全传输的文件，以是加快随后的再次传输 --force 强制删除目录，即使不为空 --numeric-ids 不将数字的用户和组ID匹配为用户名和组名 --timeout=TIME IP超时时间，单位为秒 -I, --ignore-times 不跳过那些有同样的时间和长度的文件 --size-only 当决定是否要备份文件时，仅仅察看文件大小而不考虑文件时间 --modify-window=NUM 决定文件是否时间相同时使用的时间戳窗口，默认为0 -T --temp-dir=DIR 在DIR中创建临时文件 --compare-dest=DIR 同样比较DIR中的文件来决定是否需要备份 -P 等同于 --partial --progress 显示备份过程 -z, --compress 对备份的文件在传输时进行压缩处理 --exclude=PATTERN 指定排除不需要传输的文件模式 --include=PATTERN 指定不排除而需要传输的文件模式 --exclude-from=FILE 排除FILE中指定模式的文件 --include-from=FILE 不排除FILE指定模式匹配的文件 --version 打印版本信息 --address 绑定到特定的地址 --config=FILE 指定其他的配置文件，不使用默认的rsyncd.conf文件 --port=PORT 指定其他的rsync服务端口 --blocking-io 对远程shell使用阻塞IO -stats 给出某些文件的传输状态 --progress 在传输时现实传输过程 --log-format=formAT 指定日志文件格式 --password-file=FILE 从FILE中得到密码 --bwlimit=KBPS 限制I/O带宽，KBytes per second -h, --help 显示帮助信息
