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inotify+rsync實時同步 徹底告別同步慢

背景

公司在用inotify+rsync做實時同步,來解決分散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獲取inotifywait監控到的檔案列表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,我加了註釋。(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

#把發生更改的檔案列表都接收到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/ [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。

備註: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

要做到實時,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 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 把事件型別部分賦值給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,即使是新建目錄,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' ]]         # 判斷事件型別

        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校驗檔案內容

                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引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/ [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的引數說明

inotify介紹-- 是一種強大的、細顆粒的、非同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新增、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 引數說明

引數名稱 引數說明
-m,–monitor 始終保持事件監聽狀態
-r,–recursive 遞迴查詢目錄
-q,–quiet 只打印監控事件的資訊
–excludei 排除檔案或目錄時,不區分大小寫
-t,–timeout 超時時間
–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 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

1

2

3

4

5

[[email protected] ~]# 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(單程序)

max_user_instances #設定每個使用者可以執行的inotifywait或inotifywatch命令的程序數

max_queued_events #設定inotify例項事件(event)佇列可容納的事件數量

----------------------------

[[email protected] ~]# 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

[[email protected] ~]# echo 50000000>/proc/sys/fs/inotify/max_queued_events