rsync远程同步实现快速、安全、高效的异地备份

目录

一.rsync介绍

1.rsync是什么？

2.rsync同步方式

3.rsync的特性

4.rsync的应用场景

5.rsync与cp、scp对比

6.rsync同步源

二.rsync命令

1.常用选项

2.实例：本地复制对比

3.配置源的两种表示方法

三.实验：配置rsync下行同步

四.rsync实时同步（inotify工具）

1.定期同步的不足

2.实时同步的优点

3.Linux内核的inotify机制

4.inotify简介

5.rsync+Inotify介绍

四.实验：配置inotify（上行同步）+rsync 实时同步

五.使用rsync来实现快速删除大量文件

一.rsync介绍

1.rsync是什么？

  • rsync是一款开源的、快速的、多功能的、可实现全量及增量的本地或远程数据同步备份的优秀工具。并且可以不进行改变原有数据的属性信息，实现数据的备份迁移特性。
  • rsync软件支持跨平台，适用于unix/ linux/windows等多种操作系统平台
  • rsync是一个快速和非常方便的文件复制工具。它能本地复制，远程复制，或者远程守护进程方式复制，它提供了大量的参数来控制其行为的各个方面，并且允许非常灵活的方式来实现文件的传输复制
  • 以其delta-transfer算法闻名。
  • rsync监听端口:873
  • rsync运行模式:C/S

2.rsync同步方式

  • 完整备份：每次备份都是从备份源将所有的文件或目录备份到目的地。
  • 差量备份：备份上次完全备份以后有变化的数据(针对上次的完全备份，备份过程中不清除存档属性) 。
  • 增量备份：备份上次备份以后有变化的数据(不管是哪种类型的备份，有变化的数据就备份，且会清除存档属性)

3.rsync的特性

  • 可以镜像保存整个目录和文件系统
  • 可以很容易做到保持原文件的权限、时间、软硬连接等
  • 无须特殊权限即可安装

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宽带

安全

可以使用scp、ssh等方式来传输文件
也可通过直接socket连接
支持匿名传输，以方便进行网站镜像

4.rsync的应用场景

1、增量同步

2、备份/迁移：可以作为辅助工具（mysql 主从复制 rsync +inotify ——趋于一致 双向同步——但是只能在并发量不大的时候可以用）

3、假设mysql 从主机A迁移到主机B（一主两从模式）

一主两从模式迁移方案

①确定迁移的时间、业务线停止的时间、要写文档描述具体操作，要发邮件审批

②确认迁移后的节点的环境问题（资源环境 + 系统依赖环境 + mysql内部的格式环境

  • 例如自增长，自增长可能会导致主从复制不一致的情况
  • 版本迁移问题，比如说低版本向高版本迁移。两个版本中的差异比较大，数据迁移比较重要，需要和研发沟通，让研发开发一个工具，让低版本可以转成高版本工具格式，使用工具迁移

③ 如果数据库是相同版本，可以用rsync + inotify持续同步

④ 测试、之前还要编写回滚方案

⑤ 提交检修申请 22：00 - 00：00

5.rsync与cp、scp对比

  • cp命令是一种典型的将文件完整的拷贝到一个位置。而rsync是，第一次拷贝，在目标位置没有的时候，rsync是全量拷贝过去，但是第二次拷贝的时候，只会对差异项进行同步拷贝。所有如果对同一个文件进行二次备份的话，rsync速度会相较于cp而言更快。
  • cp只支持本地，而rsync支持远程
  • scp是基于cp原理，也是属于完整性拷贝文件。假设rsync和scp拷贝的文件都是第一，目标地址都没有要同步的文件，此时，这两者的差异在于，第一个，这个要传输的文件大不大，第二个要看在传输的过程中，用的带宽大不大。如果文件不大的情况下，scp是把数据从磁盘中的块存储提取出来，封装一下，网络传过去，此时scp更快，如果是更大的文件，比如说40G，带宽只支持100M的带宽，scp想要传输，需要拆分数据，一段一段传输。而rsync会根据一个逻辑意义上的空间，把数据划分出来，把数据先压缩再传输，所以这种方式而言，带宽校，文件大，这个时候先压缩再传输会比较快。此时适合用rsync远程同步。

6.rsync同步源

在远程同步任务中，负责发起 rsync 同步操作的客户机称为客户端，而负责响应来自客户端的 rsync 同步操作的服务器称为备份源，也称之为同步源

在下行同步（下载）中，同步源负责提供文档的原始位置，发起端应对该位置有读取权限

在上行同步（上传）中，同步源负责提供文档的目标位置，发起端应对该位置具有写入权限

发起端：负责发起rsync 同步操作的客户机叫做发起端，通知服务器我要备份你的数据；

备份源：负责响应来自客户机rsync 同步操作的服务器叫做备份源，需要备份的服务器；

服务端：运行rsyncd服务，一般来说是需要备份的服务器；

客户端：存放备份数据。

二.rsync命令

格式：rsync [选项] 原始位置 目标位置

1.常用选项

绝大多数的备份程序要求指定原始位置、目标位置，rsync 命令也一样。最简单的 rsync 用法类似于 cp 命令。
例如，可以将文件/etc/fstab、目录/boot/grub 同步备份到/opt 目录下，其中“-r”选项表示递归整个目录树，“-l”选项用来备份链接文件。

[root@localhost ~]# rsync /etc/fstab /opt 
[root@localhost ~]# rsync -rl /etc/fstab /boot/grub /opt
常用选项解释
-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，并保持所有文件树形
-z在传输文件时进行压缩
-r，–recursive对子目录以递归模式处理，包含目录及子目录中的所有文件
-H，–hard-links保留硬链接
-l, --links保留软链接
–delete删除目标位置有而原始位置没有的文件（一致性）
–delete-after传输结束以后再删除
-A保留ACL属性信息

2.实例：本地复制对比

rsync -avz test/ /opt/：只会拷贝test目录下面的文件，而不会拷贝test这个目录

rsync -avz /test /opt/：会连着目录一起拷贝到/opt下

1.#验证rsync -avz  test/ /opt/ 效果 
mkdir /test
cd /test/
touch 1.txt 2.txt
cd /
rsync -avz test/ /opt/
cd /opt/
ls

2#验证rsync -avz /test /opt/ 效果
cd /opt/
rm -rf *
rsync -avz /test /opt/
ls

3.配置源的两种表示方法

第一种：
#用户名@主机地址: :共享模块名
rsync -avz backuper@192.168.79.210: :wwwroot /root

#backuper指的是我在同步的时候用的哪个用户身份
#wwwroot代表的是模块，模块下面会写同步的默认路径和一些特性，所以我们只需要写模块就好了
#/root指的是本地节点


第二种：
#rsync:/用户名@主机地址/共享模块名
rsync -avz rsync: //backuper@192.168.7.210/wwwroot /root

URL：具体的位置点，例如：http://www.baidu.com./class1/men/id01.html
URI：标识的是拥有同一类特性或类型的一个集合 ,例如http://www.baidu.com./class1/men

三.配置rsync下行同步

1.环境准备

主机操作系统IP 地址主要软件
MasterCentOS7192.168.59.210rsync、httpd
SlaveCentOS7192.168.59.220rsync

2.将 Master 服务器数据备份到 Slave 服务器

2.1 配置master主机（192.168.79.210）

第一步：关闭防火墙并安装所需软件

systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0
#关闭防火墙及安装机制

yum install -y httpd rsync
#rsync系统一般已默认安装，安装httpd是为了生成/var/www/html目录
（后续会用到作为共享目录）

第二步：编辑rsync配置文件

vim /etc/rsyncd.conf
#编辑rsync配置文件
uid = root
gid = root
use chroot = yes
address = 192.168.79.210
port 873
log file = /var/log/rsyncd.log
pid file = /var/run/rsyncd.pid
hosts allow = 192.168.79.0/24
[wwwroot]        
path = /var/www/html
comment = Document Root of www.zhuo.com
read only = yes
dont comperss = *.gz *.bz2 *.tgz *.zip *.rar *.z
auth users = backuper	
secrets file = /etc/rsyncd_users.db
----------------------详解-------------------------------
uid = root											#用户id,表示共享权限能执行的身份
gid = root											#组id
use chroot = yes									#开启，禁锢在源目录，表示允许在访问我备份的目录或文件的时候，使用的角色是root，同时你访问本地目录时拥有的也是root权限
address = 192.168.79.210							#监听地址
port 873											#默认端口号为873
log file = /var/log/rsyncd.log						#日志文件存放位置
pid file = /var/run/rsyncd.pid						#存放进程id的文件位置
hosts allow = 192.168.79.0/24						#允许访问的主机网段，有点类似于黑白名单
[wwwroot]        									#共享模块的名称，rsync默认调用该模块，默认我调用的路径是该模块指定的路径
path = /var/www/html								#源目录路径
comment = Document Root of www.zhuo.com				#
read only = yes										#是否为只读
dont comperss = *.gz *.bz2 *.tgz *.zip *.rar *.z	#同步时不再压缩的文件类型，因为同步时，-avz已经进行压缩
auth users = backuper									#授权用户，使用wwwroot模块的用户是哪个用户，多个账户以空格隔开
secrets file = /etc/rsyncd_users.db					#存放账号信息的数据文件，一行一个

第三步：编辑用户账号文件并赋权

vim /etc/rsyncd_users.db
backuper:123123
#编辑用户账号文件，固定格式为[名称:密码]，一行一个

chmod 600 /etc/rsyncd_users.db
#官方要求，最好只是赋权600！

第四步：开启服务

rsync --daemon
#开启服务
netstat -natp | grep rsync
#检测端口号，确认服务是否成功开启

cd /var/www/html
#切换至共享目录下
touch meng.html zhu.html
ls

2.2 配置slave主机（192.168.79.220）

第一步：关闭防火墙并安装所需软件

systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0
#关闭防火墙及安装机制

yum install -y rsync
#安装rsync

 第二步：查看同步

mkdir /abc
cd /abc/
#创建一个目录/abc，用来同步

rsync -avz backuper@192.168.79.210::wwwroot /abc
#使用rsync同步备份源的同步文件

ls 
#查看同步是否成功

第四步：设置免交互

vim /etc/server.pass
123123
#编辑免交互密钥文件，第一行为密码


chmod 600 /etc/server.pass
#给密钥文件赋权600

rsync -az --delete --password-file=/etc/server.pass backuper@192.168.79.210::wwwroot /abc
#rsync，使用密钥文件/etc/server/pass对应backuper用户，IP地址为192.168.59.111的共享模块文件进行压缩，并归档同步至当前服务器的/abc目录下，同时删除差异内容，如果原目标有的，会增加，原目标没有的，会删除。保持一致性。

ls /abc
#查看下行同步是否成功

四.rsync实时同步（inotify工具）

1.定期同步的不足

  • 执行备份的时间固定，延迟明显、实时性差

  • 当同步源长期不变化时，密集的定期任务是不必要的

2.实时同步的优点

  • 一旦同步源出现变化，立即启动备份
  • 只要同步源无变化，则不执行备份

3.Linux内核的inotify机制

  • 从版本2.6.13开始提供
  • 可以监控文件系统的变动情况，并做出通知响应
  • 辅助软件：inotify-tools

4.inotify简介

监控文件系统的变动情况，并做出通知响应

#调整inotify内核参数(优化)
letc/ sysctl.conf(内核参数配置文件)
inotifywait:    #用于持续监控,实时输出结果
inotifywatch:   #用于短期监控,任务完成后再输出结果
max_queue_events   #监控事件队列大小
max_user instances      #最多监控实例数，可以看成最多可以监控多少个实例
max_user_watches        #每个实例最多监控文件数

#inotifywait格式参数
常见参数    说明
-m          持续进行监控
-r          递归监控所有子对象
-q          简化输出信息
-e          指定要监控哪些事件类型（*）

5.rsync+Inotify介绍

Linux 内核从 2.6.13 版本开始提供了 inotify 通知接口，用来监控文件系统的各种变化情况，如文件存取、删除、移动、修改等。利用这一机制，可以非常方便地实现文件异动告警、 增量备份，并针对目录或文件的变化及时作出响应。

将 inotify 机制与 rsync 工具相结合，可以实现触发式备份（实时同步）——只要原始位 置的文档发生变化，则立即启动增量备份操作；否则处于静默等待状态，如下图所示。这样，就避免了按固定周期备份时存在的延迟性、周期过密等问题。

因为 inotify 通知机制由 Linux 内核提供

因此主要做本机监控，在触发式备份中应用时更适合上行同步

四.配置inotify（上行同步）+rsync 实时同步

1.环境准备（已配置下行 不影响）

主机操作系统IP 地址主要软件
rsync源服务器CentOS7192.168.59.210rsync、httpd
rsync客户机（发起端）CentOS7192.168.59.220rsync、inotify-tools

2.配置rsync源服务器主机（192.168.79.210）

vim /etc/rsyncd.conf
read only = no
#关闭只读模式，否则将不可写入
 
kill `cat /var/run/rsyncd.pid`
#修改完配置文件需要重启服务，这里采用直接杀掉进程号的方式

netstat -natp | grep rsync
#检查一下服务是否已被终止

rsync --daemon
netstat -natp | grep rsync
#再次开启服务并检查端口号确认

2.优化rsync客户机（发起端）内核参数（192.168.79.220）

cat /proc/sys/fs/inotify/max_queued_events      #监控事件队列
cat /proc/sys/fs/inotify/max_user_instances     #最多监控实例数
cat /proc/sys/fs/inotify/max_user_watches       #每个实例最多监控文件数

vim /etc/sysctl.conf         #加大每个参数
fs.inotify.max_queued_events = 16384
fs.inotify.max_user_instances = 1024
fs.inotify.max_user_watches = 1048576
#当要监控的目录、文件数据量较多或者变化频繁时，建议加大参数值

sysctl -p
#刷新

2.rsync客户机（发起端）编译安装 inotify-tools​​​​​​​（192.168.79.220）

yum install -y gcc gcc-c++ 
#安装gcc gcc-c++ 

cd /opt
rz -E
#切换至/opt上传inotify-tools安装包

tar zxf inotify-tools-3.14.tar.gz 
#解压

cd /opt/inotify-tools-3.14/
./configure
make -j 4 && make install
#编译安装

4.客户机启动监听（192.168.79.220）

用 inotify 机制安装 inotify-tools，提供 inotifywait、inotifywatch 辅助工具程序。

  • inotifywait：可监控modify（修改）、create（创建）、move（移动）、delete（删除）、attrib（属性更改）等各种事件，一有变动立即输出结果
  • inotifywatch：可用来收集文件系统变动情况，并在运行结束后输出汇总的变化情况
#持续监听对/abc的modify,create,move,delete操作
inotifywait -mrq -e modify,create,delete /abc

#客户端再开启一个终端进行操作

首先经历的zhu.html还没被更改，所以现在交换分区中先复制一份到内存中，等修改后，落地到磁盘，删除虚拟内存、交换分区

5.客户机编写触发同步脚本（192.168.79.220）

5.1 编写脚本

vim /opt/inotify.sh
#!/bin/bash
INOTIFY_CMD="inotifywait -mrq -e create,delete,move,modify,attrib /var/www/html/"
RSYNC_CMD="rsync -azH --delete --password-file=/etc/server.pass /var/www/html/ backuper@192.168.79.210::wwwroot"

$INOTIFY_CMD | while read DIRECTORY EVENT FILE
do
    if [ $(pgrep rsync | wc -l) -le 0 ] ; then
        $RSYNC_CMD
	fi
done
----详解----
#!/bin/bash
INOTIFY_CMD="inotifywait -mrq -e create,delete,move,modify,attrib /var/www/html/ "
#INOTIFY_CMD变量：持续监控 /opt/abc目录中的创建，删除，移动，修改，改变时间的操作
RSYNC_CMD="rsync -azH --delete --password-file=/etc/server.pass /var/www/html/ xixi@192.168.79.210::wwwroot"
#RSYNC_CMD变量：使用户xixi，/etc/server.pass 密钥文件，将 /opt/xcf1 目录下的文件进行压缩，归档，保留硬链接文件同步至 192.168.79.210 的共享模块定义的目录 /var/www/html 下，并删除差异性内容，保持一致性

$INOTIFY_CMD | while read DIRECTORY EVENT FILE		#持续监控...
do
    if [ $(pgrep rsync | wc -l) -le 0 ] ; then		#如果服务并未启动，则执行同步
        $RSYNC_CMD
	fi
done

5.2 赋权并执行

cd /opt/
chmod +x inotify.sh
#给脚本赋权

chmod +x /etc/rc.d/rc.local 
echo "/opt/inotify.sh" >> /etc/rc.d/rc.local 
#设置开机自启动

sh -x inotify.sh
#执行脚本

6.验证

#在客户端手动执行脚本
./inotify.sh

#再开启一个客户端终端/var/www/html/ 目录下创建文件test.txt
cd /var/www/html
echo 'this is a test' >> test.txt

#在源服务器查看是否实时同步
cd /var/www/html
ls
cat test.txt

#在客户端创建文件、赋予权限和删除文件测试
echo 'this is test2' >> test2.txt
chmod 777 test2.txt
rm -rf test.txt

#在源服务器查看是否实时同步
ls
cat test2.txt
ll

① 手动执行脚本，然后再重新开一个终端

 ② 在客户端第二个终端/var/www/html/ 目录下创建文件test.txt

 ③ 在源服务器进程查看是否完成实时同步

 ④ 赋予权限和删除文件测试

五.使用rsync来实现快速删除大量文件

假如要在Linux下删除大量文件，比如100万、1000万，像 /usr/local/nginx/proxy_ temp 的nginx缓存等，那么 rm -rf * 可能就不好使了，因为要等待很长一段时间。

在这种情况下我们可以使用rsync来巧妙处理。rsync实际用的是替换原理。

格式：
rsync --delete-before -a -H -v --progress --stats 空文件夹 目标清空文件夹

选项说明:
–delete-before ：接收者在传输进行删除操作
-a ：归档模式，表示以递归方式传输文件，并保持所有文件属性
-H ：保持硬连接的文件
-v ：详细输出模式
–progress ：在传输时显示传输过程
–stats ：给出某些文件的传输状态

实验过程如下： 

1. 新建一个文件夹并创建1w个文件

2. 新建一个空文件夹

3.  使用rsync删除目标目录文件

rsync --delete-before -a -H -v --progress --stats /usr/local/new/ /usr/local/old/

4.验证：/usr/local/old文件夹已经为空

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