【轉載】inotify+rsync實時同步 解決同步慢問題 (轉載備記)

原文位址：http://www.ttlsa.com/web/let-infotify-rsync-fast/

背景

　　我們公司在用inotify+rsync做實時同步，來解決分布式叢集檔案一緻性的問題。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，根本做不到實時，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，終于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/
           

執行上面指令，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，盡管寫法不一樣，緻命點都是一樣的)

#!/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 然後循環，但有什麼鬼用呢？下面的指令都沒有引用這個$file 下面做的是全量rsync
do 
    cd /backup && rsync -az --delete /backup/ [email protected]::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清單是循環形式觸發rsync ，等于有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循環的rsync全量同步得了。

#有很多人會說 日志輸出那裡明明隻有差異檔案的同步記錄。其實這是rsync的功能，他本來就隻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，根本不可以做到實時同步。

備注：backup為rsync server配置module，除了編寫腳本以外，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

要做到實時，就必須要減少rsync對目錄的遞歸掃描判斷，盡可能的做到隻同步inotify監控到已發生更改的檔案。結合rsync的特性，是以這裡要分開判斷來實作一個目錄的增删改查對應的操作。

腳本如下

#!/bin/bash
src=/data/                           # 需要同步的源路徑
des=data                             # 目标伺服器上 rsync --daemon 釋出的名稱，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                 # 目标伺服器1
ip2=192.168.0.19                 # 目标伺服器2
user=root                            # rsync --daemon定義的驗證使用者名
cd ${src}                              # 此方法中，由于rsync同步的特性，這裡必須要先cd到源目錄，inotify再監聽 ./ 才能rsync同步後目錄結構一緻，有興趣的同學可以進行各種嘗試觀看其效果
/usr/local/bin/inotifywait -mrq --format  '%Xe %w%f' -e modify,create,delete,attrib,close_write,move ./ | while read file         # 把監控到有發生更改的"檔案路徑清單"循環
do
        INO_EVENT=$(echo $file | awk '{print $1}')      # 把inotify輸出切割 把事件類型部分指派給INO_EVENT
        INO_FILE=$(echo $file | awk '{print $2}')       # 把inotify輸出切割 把檔案路徑部分指派給INO_FILE
        echo "-------------------------------$(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，要同步的也隻是一個空目錄，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}::${des} &&         # INO_FILE變量代表路徑哦  -c校驗檔案内容
                rsync -avzcR --password-file=${rsync_passwd_file} $(dirname ${INO_FILE}) ${user}@${ip2}::${des}
                 #仔細看 上面的rsync同步指令 源是用了$(dirname ${INO_FILE})變量 即每次隻針對性的同步發生改變的檔案的目錄(隻同步目标檔案的方法在生産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歸到目标後面 保證目錄結構一緻性
        fi
        #删除、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}::${des}
                #看rsync指令 如果直接同步已删除的路徑${INO_FILE}會報no such or directory錯誤 是以這裡同步的源是被删檔案或目錄的上一級路徑，并加上--delete來删除目标上有而源中沒有的檔案，這裡不能做到指定檔案删除，如果删除的路徑越靠近根，則同步的目錄月多，同步删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歸掃描，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隻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，是以這裡每2個小時做1次全量同步，防止各種意外遺漏，保證目錄一緻。

crontab -e
* */2 * * * rsync -avz --password-file=/etc/rsync-client.pass /data/ [email protected]::data && rsync -avz --password-file=/etc/rsync-client.pass /data/ [email protected]::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、異步的檔案系統監控機制，&####&0&####&核心從2.6.13起，加入Inotify可以監控檔案系統中添加、删除、修改移動等各種事件，利用這個核心接口，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态
-r,–recursive	遞歸查詢目錄
-q,–quiet	隻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
-e,–event	後面指定删、增、改等事件

inotifywait events事件說明

事件名稱	事件說明
access	讀取檔案或目錄内容
modify	修改檔案或目錄内容
attrib	檔案或目錄的屬性改變
close_write	修改真實檔案内容
close_nowrite
close
open	檔案或目錄被打開
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	删除監視目錄下的檔案或目錄
delete_self
unmount	解除安裝檔案系統

優化 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指令可以監視的檔案數量(單程序)

max_user_instances #設定每個使用者可以運作的inotifywait或inotifywatch指令的程序數

max_queued_events #設定inotify執行個體事件(event)隊列可容納的事件數量

[root@web ~]# echo 50000000>/proc/sys/fs/inotify/max_user_watches -- 把他加入/etc/rc.local就可以實作每次重新開機都生效
[root@web ~]# echo 50000000>/proc/sys/fs/inotify/max_queued_events