linux中inotify+rsync即時同步配置教程

背景

我們公司在用inotify+rsync做即時同步，來解決分布式叢集檔案一致性的問題。但當web檔案越來越多(百萬級數量html,jpg等小 檔案)，同步就越來越慢，根本做不到即時，按照網上的調優方法都嘗試過，問題根本沒有解決。經過我一翻細緻研究，終於把慢的核心問題研究明白，先總結一句 inotifywait響應不會有延遲，rsync也很快。大家同樣有慢的煩惱，那是因為網上的inotify+rsync的教程都是坑。下面我們來分 析。
inotifywait 單獨分析

/usr/local/bin/inotifywait -mrq --format '%Xe %w%f' -e modify,create,delete,attrib /data/

執行上面命令，是讓inotifywait監聽/data/目錄，當監聽到有發生modify,create,delete,attrib等事件發生時，按%Xe %w%f的格式輸出。
在/data/目錄touch幾個檔案
touch /data/{1..5}

觀看inotify輸出

ATTRIB /data/1           -- 表示發生了ATTRIB事件 路徑為/data/1
ATTRIB /data/2
ATTRIB /data/3
ATTRIB /data/4
ATTRIB /data/5

知道上面的輸出效果之後 我們應該想得到，可以用rsync擷取inotifywait監控到的檔案清單來做指定的檔案同步，而不是每次都由rsync做全目錄掃描來判斷檔案是否存在差異。
網上的inotify+rsync分析
我們來看網上的教程，我加了注釋。(網上所有的教程基本都一模一樣，儘管寫法不一樣，致命點都是一樣的)

#!/bin/bash
/usr/bin/inotifywait -mrq --format '%w%f'-e create,close_write,delete /backup |while read file

#把發生更改的檔案清單都接收到file 然後迴圈，但有什麼鬼用呢？下面的命令都沒有引用這個$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 這裡的rsync 每次都是全量的同步(這就坑爹了)，而且 file列表是迴圈形式觸發rsync ，等於有10個檔案發生更改，就觸發10次rsync全量同步(簡直就是噩夢)，那還不如直接寫個死迴圈的rsync全量同步得了。
#有很多人會說 日誌輸出那裡明明只有差異檔案的同步記錄。其實這是rsync的功能，他本來就只會輸出有差異需要同步的檔案資訊。不信你直接拿這句rsync來跑試試。

#這種在需要同步的來源目錄檔案量很大的情況下，簡直是不堪重負。不僅耗CPU還耗時，根本不可以做到即時同步。
備忘：backup為rsync server配置module，除了編寫指令碼以外，還需要配置一個rsync server，rsync server配置參考《http://www.ttlsa.com/linux/rsync-install-on-linux/》
改良方法
要做到即時，就必須要減少rsync對目錄的遞迴掃描判斷，儘可能的做到只同步inotify監控到已發生更改的檔案。結合rsync的特性，所以這裡要分開判斷來實現一個目錄的增刪改查對應的操作。
指令碼如下

#!/bin/bash
src=/data/                           # 需要同步的源路徑
des=data                             # 目標伺服器上 rsync --daemon 發布的名稱，rsync --daemon這裡就不做介紹了，網上搜一下，比較簡單。
rsync_passwd_file=/etc/rsyncd.passwd            # rsync驗證的密碼檔案
ip1=192.168.0.18                 # 目標伺服器1
ip2=192.168.0.19                 # 目標伺服器2
user=root                            # rsync --daemon定義的驗證使用者名稱
cd ${src}                              # 此方法中，由於rsync同步的特性，這裡必須要先cd到來源目錄，inotify再監聽 ./ 才能rsync同步後目錄結構一致，有興趣的同學可以進行各種嘗試觀看其效果
/usr/local/bin/inotifywait -mrq --format  '%Xe %w%f' -e modify,create,delete,attrib,close_write,move ./ | while read file         # 把監控到有發生更改的"檔案路徑列表"迴圈
do
        INO_EVENT=$(echo $file | awk '{print $1}')      # 把inotify輸出切割 把事件類型部分賦值給INO_EVENT
        INO_FILE=$(echo $file | awk '{print $2}')       # 把inotify輸出切割 把檔案路徑部分賦值給INO_FILE
        echo "-------------------------------$(date)------------------------------------"
        echo $file
        #增加、修改、寫入完成、移動進事件
        #增、改放在同一個判斷，因為他們都肯定是針對檔案的操作，即使是建立目錄，要同步的也只是一個空目錄，不會影響速度。
        if [[ $INO_EVENT =~ 'CREATE' ]] || [[ $INO_EVENT =~ 'MODIFY' ]] || [[ $INO_EVENT =~ 'CLOSE_WRITE' ]] || [[ $INO_EVENT =~ 'MOVED_TO' ]]         # 判斷事件類型
        then
                echo 'CREATE or MODIFY or CLOSE_WRITE or MOVED_TO'
                rsync -avzcR --password-file=${rsync_passwd_file} $(dirname ${INO_FILE}) ${user}@${ip1}::${des} &&         # INO_FILE變數代表路徑哦  -c校正檔案內容
                rsync -avzcR --password-file=${rsync_passwd_file} $(dirname ${INO_FILE}) ${user}@${ip2}::${des}
                 #仔細看 上面的rsync同步命令 源是用了$(dirname ${INO_FILE})變數 即每次只針對性的同步發生改變的檔案的目錄(只同步目標檔案的方法在生產環境的某些極端環境下會漏檔案 現在可以在不漏檔案下也有不錯的速度 做到平衡) 然後用-R參數把源的目錄結構遞迴到目標後面 保證目錄結構一致性
        fi
        #刪除、移動出事件
        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}::${des}
                #看rsync命令 如果直接同步處理已刪除的路徑${INO_FILE}會報no such or directory錯誤 所以這裡同步的源是被刪檔案或目錄的上一級路徑，並加上--delete來刪除目標上有而源中沒有的檔案，這裡不能做到指定檔案刪除，如果刪除的路徑越靠近根，則同步的目錄月多，同步刪除的操作就越花時間。這裡有更好方法的同學，歡迎交流。
        fi
        #修改屬性事件 指 touch chgrp chmod chown等操作
        if [[ $INO_EVENT =~ 'ATTRIB' ]]
        then
                echo 'ATTRIB'
                if [ ! -d "$INO_FILE" ]                 # 如果修改屬性的是目錄 則不同步，因為同步目錄會發生遞迴掃描，等此目錄下的檔案發生同步時，rsync會順帶更新此目錄。
                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
 
每兩小時做1次全量同步

因為inotify只在啟動時會監控目錄，他沒有啟動期間的檔案發生更改，他是不知道的，所以這裡每2個小時做1次全量同步，防止各種意外遺漏，保證目錄一致。

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

改良後我們公司這種百萬級小檔案也能做到實施同步了。
下面附上inotify的參數說明
inotify介紹-- 是一種強大的、細顆粒的、非同步檔案系統監控機制，*&####&*_0_*&####&*核心從2.6.13起，加入Inotify可以監控檔案系統中添加、刪除、修改移動等各種事件，利用這個核心介面，就可以監控檔案系統下檔案的各種變化情況。

inotifywait 參數說明

參數名稱	參數說明
-m,–monitor	始終保持事件監聽狀態
-r,–recursive	遞迴查詢目錄
-q,–quiet	只列印監控事件的資訊
–excludei	排除檔案或目錄時，不區分大小寫
-t,–timeout	逾時時間
–timefmt	指定時間輸出格式
–format	指定時間輸出格式
-e,–event	後面指定刪、增、改等事件

inotifywait events事件說明

事件名稱	事件說明
access	讀取檔案或目錄內容
modify	修改檔案或目錄內容
attrib	檔案或目錄的屬性改變
close_write	修改真實檔案內容
close_nowrite
close
open	檔案或目錄被開啟
moved_to	檔案或目錄移動到
moved_from	檔案或目錄從移動
move	移動檔案或目錄移動到監視目錄
create	在監視目錄下建立檔案或目錄
delete	刪除監視目錄下的檔案或目錄
delete_self
unmount	卸載檔案系統

最佳化 Inotify

# 在/proc/sys/fs/inotify目錄下有三個檔案，對inotify機制有一定的限制

[root@web ~]# ll /proc/sys/fs/inotify/
總用量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
-----------------------------
max_user_watches #設定inotifywait或inotifywatch命令可以監視的檔案數量(單進程)
max_user_instances #設定每個使用者可以啟動並執行inotifywait或inotifywatch命令的進程數
max_queued_events #設定inotify執行個體事件(event)隊列可容納的事件數目量
----------------------------

[root@web ~]# echo 50000000>/proc/sys/fs/inotify/max_user_watches -- 把他加入/etc/rc.local就可以實現每次重啟都生效
[root@web ~]# echo 50000000>/proc/sys/fs/inotify/max_queued_events