lsyncd 實時同步


1. 幾大實時同步工具比較

1.1 inotify + rsync

最近一直在尋求生產服務服務器上的同步替代方案,原先使用的是inotify + rsync,但隨着文件數量的增大到100W+,目錄下的文件列表就達20M,在網絡狀況不佳或者限速的情況下,變更的文件可能10來個才幾M,卻因此要發送的文件列表就達20M,嚴重減低的帶寬的使用效率以及同步效率;更為要緊的是,加入inotifywait在5s內監控到10個小文件發生變化,便會觸發10個rsync同步操作,結果就是真正需要傳輸的才2-3M的文件,比對的文件列表就達200M。使用這兩個組合的好處在於,它們都是最基本的軟件,可以通過不同選項做到很精確的控制,比如排除同步的目錄,同步多個模塊或同步到多個主機。

1.2 sersync

后來聽同事說 sersync 這么個工具可以提高同步的性能,也解決了同步大文件時出現異常的問題,所以就嘗試了一下。sersync是國內的一個開發者開源出來的,使用c++編寫,采用多線程的方式進行同步,失敗后還有重傳機制,對臨時文件過濾,自帶crontab定時同步功能。網上看到有人說性能還不錯,說一下我的觀點:

  • 國產開源,文檔不是很全,在2011年之后就沒更新了(googlecode都要快關閉了,其實可以轉交其他人維護),網上關於它的使用和討論都止於10年了
  • 采用xml配置文件的方式,可讀性比較好,但是有些原生的有些功能沒有實現就沒法使用了
  • 無法實現多目錄同步,只能通過多個配置文件啟動多個進程
  • 文件排除功能太弱。這個要看需求,不是每個人都需要排除子目錄。而對於我的環境中,這個功能很重要,而且排除的規則較多
  • 雖然提供插件的功能,但很雞肋,因為軟件本身沒有持續更新,也沒有看到貢獻有其它插件出現(可能是我知識面不夠,還用不到里面的refreshCDN plugin)。

雖然不懂c++,但大致看了下源碼 FileSynchronize,拼接rsync命令大概在273行左右,最后一個函數就是排除選項,簡單一點可以將--exclude=改成--eclude-from來靈活控制。有機會再改吧。

另外,在作者的文章 Sersync服務器同步程序 項目簡介與設計框架 評論中,說能解決上面 rsync + inotify中所描述的問題。閱讀了下源碼,這個應該是沒有解決,因為在拼接rsync命令時,后面的目的地址始終是針對module的,只要執行rsync命令,就會對整個目錄進行遍歷,發送要比對的文件列表,然后再發送變化的文件。sersync只是減少了監聽的事件,減少了rsync的次數——這已經是很大的改進,但每次rsync沒辦法改變。(如有其它看法可與我討論)

其實我們也不能要求每一個軟件功能都十分健全,關鍵是看能否滿足我們當下的特定的需求。所謂好的架構不是設計出來的,而是進化來的。目前使用sersync2沒什么問題,而且看了它的設計思路應該是比較科學的,特別是過濾隊列的設計。雙向同步看起來也是可以實現。

1.3 lsyncd

廢話說這么多,本文就是介紹它了。有些博客說lsyncd是谷歌開源的,實際不是了,只是托管在了googlecode上而已,幸運的是已經遷移到github了:https://github.com/axkibe/lsyncd 。

Lysncd 實際上是lua語言封裝了 inotify 和 rsync 工具,采用了 Linux 內核(2.6.13 及以后)里的 inotify 觸發機制,然后通過rsync去差異同步,達到實時的效果。我認為它最令人稱道的特性是,完美解決了 inotify + rsync海量文件同步帶來的文件頻繁發送文件列表的問題 —— 通過時間延遲或累計觸發事件次數實現。另外,它的配置方式很簡單,lua本身就是一種配置語言,可讀性非常強。lsyncd也有多種工作模式可以選擇,本地目錄cp,本地目錄rsync,遠程目錄rsyncssh。

實現簡單高效的本地目錄同步備份(網絡存儲掛載也當作本地目錄),一個命令搞定。

2. 使用 lsyncd 本地目錄實時備份

這一節實現的功能是,本地目錄source實時同步到另一個目錄target,而在source下有大量的文件,並且有部分目錄和臨時文件不需要同步。

2.1 安裝lsyncd

安裝lsyncd極為簡單,已經收錄在ubuntu的官方鏡像源里,直接通過apt-get install lsyncd就可以。
在Redhat系(我的環境是CentOS 6.2 x86_64 ),可以手動去下載 lsyncd-2.1.5-6.fc21.x86_64.rpm,但首先你得安裝兩個依賴yum install lua lua-devel。也可以通過在線安裝,需要epel-release擴展包:

  1. # rpm -ivh http://dl.fedoraproject.org/pub/epel/6/x86_64/epel-release-6-8.noarch.rpm
  2. # yum install lsyncd

源碼編譯安裝

從源碼編譯安裝可以使用最新版的lsyncd程序,但必須要相應的依賴庫文件和編譯工具:yum install lua lua-devel asciidoc cmake

從 googlecode lsyncd 上下載的lsyncd-2.1.5.tar.gz,直接./configuremake && make install就可以了。

從github上下載lsyncd-master.zip 的2.1.5版本使用的是 cmake 編譯工具,無法./configure

  1. # uzip lsyncd-master.zip
  2. # cd lsyncd-master
  3. # cmake -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local/lsyncd-2.1.5
  4. # make && make install

我這個版本編譯時有個小bug,如果按照INSTALLbuild目錄中make,會提示:

  1. [100%] Generating doc/lsyncd.1
  2. Updating the manpage
  3. a2x: failed: source file not found: doc/lsyncd.1.txt
  4. make[2]: *** [doc/lsyncd.1] Error 1
  5. make[1]: *** [CMakeFiles/manpage.dir/all] Error 2
  6. make: *** [all] Error 2

解決辦法是要么直接在解壓目錄下cmake,不要mkdir build,要么在CMakeList.txt中搜索doc字符串,在前面加上${PROJECT_SOURCE_DIR}

2.2 lsyncd.conf

下面都是在編譯安裝的情況下操作。

2.2.1 lsyncd同步配置

  1. # cd /usr/local/lsyncd-2.1.5
  2. # mkdir etc var
  3. # vi etc/lsyncd.conf
  4. settings {
  5. logfile ="/usr/local/lsyncd-2.1.5/var/lsyncd.log",
  6. statusFile ="/usr/local/lsyncd-2.1.5/var/lsyncd.status",
  7. inotifyMode = "CloseWrite",
  8. maxProcesses = 7,
  9. -- nodaemon =true,
  10. }
  11. sync {
  12. default.rsync,
  13. source = "/tmp/src",
  14. target = "/tmp/dest",
  15. -- excludeFrom = "/etc/rsyncd.d/rsync_exclude.lst",
  16. rsync = {
  17. binary = "/usr/bin/rsync",
  18. archive = true,
  19. compress = true,
  20. verbose = true
  21. }
  22. }

到這啟動 lsycnd 就可以完成實時同步了,默認的許多參數可以滿足絕大部分需求,非常簡單。

2.2.2 lsyncd.conf配置選項說明

settings

里面是全局設置,--開頭表示注釋,下面是幾個常用選項說明:

  • logfile 定義日志文件
  • stausFile 定義狀態文件
  • nodaemon=true 表示不啟用守護模式,默認
  • statusInterval 將lsyncd的狀態寫入上面的statusFile的間隔,默認10秒
  • inotifyMode 指定inotify監控的事件,默認是CloseWrite,還可以是ModifyCloseWrite or Modify
  • maxProcesses 同步進程的最大個數。假如同時有20個文件需要同步,而maxProcesses = 8,則最大能看到有8個rysnc進程
  • maxDelays 累計到多少所監控的事件激活一次同步,即使后面的delay延遲時間還未到

sync

里面是定義同步參數,可以繼續使用maxDelays來重寫settings的全局變量。一般第一個參數指定lsyncd以什么模式運行:rsyncrsyncsshdirect三種模式:

  • default.rsync :本地目錄間同步,使用rsync,也可以達到使用ssh形式的遠程rsync效果,或daemon方式連接遠程rsyncd進程;
    default.direct :本地目錄間同步,使用cprm等命令完成差異文件備份;
    default.rsyncssh :同步到遠程主機目錄,rsync的ssh模式,需要使用key來認證

  • source 同步的源目錄,使用絕對路徑。

  • target 定義目的地址.對應不同的模式有幾種寫法:
    /tmp/dest :本地目錄同步,可用於directrsync模式
    172.29.88.223:/tmp/dest :同步到遠程服務器目錄,可用於rsyncrsyncssh模式,拼接的命令類似於/usr/bin/rsync -ltsd --delete --include-from=- --exclude=* SOURCE TARGET,剩下的就是rsync的內容了,比如指定username,免密碼同步
    172.29.88.223::module :同步到遠程服務器目錄,用於rsync模式
    三種模式的示例會在后面給出。

  • init 這是一個優化選項,當init = false,只同步進程啟動以后發生改動事件的文件,原有的目錄即使有差異也不會同步。默認是true

  • delay 累計事件,等待rsync同步延時時間,默認15秒(最大累計到1000個不可合並的事件)。也就是15s內監控目錄下發生的改動,會累積到一次rsync同步,避免過於頻繁的同步。(可合並的意思是,15s內兩次修改了同一文件,最后只同步最新的文件)

  • excludeFrom 排除選項,后面指定排除的列表文件,如excludeFrom = "/etc/lsyncd.exclude",如果是簡單的排除,可以使用exclude = LIST
    這里的排除規則寫法與原生rsync有點不同,更為簡單:
    • 監控路徑里的任何部分匹配到一個文本,都會被排除,例如/bin/foo/bar可以匹配規則foo
    • 如果規則以斜線/開頭,則從頭開始要匹配全部
    • 如果規則以/結尾,則要匹配監控路徑的末尾
    • ?匹配任何字符,但不包括/
    • *匹配0或多個字符,但不包括/
    • **匹配0或多個字符,可以是/

rsync

(提示一下,deleteexclude本來都是rsync的選項,上面是配置在sync中的,我想這樣做的原因是為了減少rsync的開銷)

  • bwlimit 限速,單位kb/s,與rsync相同(這么重要的選項在文檔里竟然沒有標出)
  • compress 壓縮傳輸默認為true。在帶寬與cpu負載之間權衡,本地目錄同步可以考慮把它設為false
  • perms 默認保留文件權限。
  • 其它rsync的選項

其它還有rsyncssh模式獨有的配置項,如hosttargetdirrsync_pathpassword_file,見后文示例。rsyncOps={"-avz","--delete"}這樣的寫法在2.1.*版本已經不支持。

lsyncd.conf可以有多個sync,各自的source,各自的target,各自的模式,互不影響。

2.3 啟動lsyncd

使用命令加載配置文件,啟動守護進程,自動同步目錄操作。

啟動Lsyncd服務

1.開啟lsyncd服務

/etc/init.d/lsyncd start

2.顯示服務運行狀態

/etc/init.d/lsyncd status

3.設置lsyncd服務自啟動

chkconfig lsyncd on

2.4 lsyncd.conf其它模式示例

以下配置本人都已經過驗證可行,必須根據實際需要裁剪配置:

  1. settings {
  2. logfile = "/var/log/lsyncd/lsyncd.log",
  3. statusFile = "/var/log/lsyncd/lsyncd.status",
  4.  inotifyMode = "CloseWrite",
  5.  maxProcesses = 8,
  6. }
  7. -- I. 本地目錄同步,directcp/rm/mv 適用:500+萬文件,變動不大
  8. sync {
  9.  default.direct,
  10.  source = "/tmp/src",
  11.  target = "/tmp/dest",
  12.  delay = 1
  13.  maxProcesses = 1
  14. }
  15. -- II. 本地目錄同步,rsync模式:rsync
  16. sync {
  17.  default.rsync,
  18.  source = "/tmp/src",
  19.  target = "/tmp/dest1",
  20.  excludeFrom = "/etc/rsyncd.d/rsync_exclude.lst",
  21.  rsync = {
  22.   binary = "/usr/bin/rsync",
  23.   archive = true,
  24.   compress = true,
  25.   bwlimit = 2000
  26.  }
  27. }
  28. -- III. 遠程目錄同步,rsync模式 + rsyncd daemon
  29. sync {
  30.  default.rsync,
  31.  source = "/tmp/src",
  32.  target = "syncuser@172.29.88.223::module1",
  33.  delete="running",
  34.  exclude = { ".*", ".tmp" },
  35.  delay = 30,
  36.  init = false,
  37. rsync = {
  38.  binary = "/usr/bin/rsync",
  39.  archive = true,
  40.  compress = true,
  41.  verbose = true,
  42.  password_file = "/etc/rsyncd.d/rsync.pwd",
  43.  _extra = {"--bwlimit=200"}
  44. }
  45. }
  46. -- IV. 遠程目錄同步,rsync模式 + ssh shell
  47. sync {
  48.  default.rsync,
  49.  source = "/tmp/src",
  50.  target = "172.29.88.223:/tmp/dest",
  51. -- target = "root@172.29.88.223:/remote/dest",
  52. -- 上面target,注意如果是普通用戶,必須擁有寫權限
  53.  maxDelays = 5,
  54.  delay = 30,
  55. -- init = true,
  56. rsync = {
  57.  binary = "/usr/bin/rsync",
  58.  archive = true,
  59.  compress = true,
  60.  bwlimit = 2000
  61. -- rsh = "/usr/bin/ssh -p 22 -o StrictHostKeyChecking=no"
  62. -- 如果要指定其它端口,請用上面的rsh
  63. }
  64. }
  65. -- V. 遠程目錄同步,rsync模式 + rsyncssh,效果與上面相同
  66. sync {
  67.  default.rsyncssh,
  68.  source = "/tmp/src2",
  69.  host = "172.29.88.223",
  70.  targetdir = "/remote/dir",
  71.  excludeFrom = "/etc/rsyncd.d/rsync_exclude.lst",
  72. -- maxDelays = 5,
  73.  delay = 0,
  74. -- init = false,
  75. rsync = {
  76.  binary = "/usr/bin/rsync",
  77.  archive = true,
  78.  compress = true,
  79.  verbose = true,
  80.  _extra = {"--bwlimit=2000"},
  81. },
  82. ssh = {
  83. port = 1234
  84. }
  85. }

上面的內容幾乎涵蓋了所有同步的模式,其中第III個要求像rsync一樣配置rsyncd服務端,見本文開頭。第IVV配置ssh方式同步,達到的效果相同,但實際同步時你會發現每次同步都會提示輸入ssh的密碼,可以通過以下方法解決:

在遠端被同步的服務器上開啟ssh無密碼登錄,請注意用戶身份:

  1. user$ ssh-keygen -t rsa
  2. ...一路回車...
  3. user$ cd ~/.ssh
  4. user$ cat id_rsa.pub >> authorized_keys

id_rsa私鑰拷貝到執行lsyncd的機器上

  1. user$ chmod 600 ~/.ssh/id_rsa
  2. 測試能否無密碼登錄
  3. user$ ssh user@172.29.88.223

配置lsyncd日志文件輪轉,防止日志文件太大

修改/etc/logrotate.d/lsyncd配置文件

復制代碼
/var/log/lsyncd/*log { 
    missingok 
    notifempty 
    sharedscripts 
    postrotate 
        /etc/rc.d/init.d/lsyncd restart 2>&1 > /dev/null || true 
    endscript 
}

3. lsyncd的其它功能

lsyncd的功能不僅僅是同步,官方手冊 Lsyncd 2.1.x ‖ Layer 2 Config ‖ Advanced onAction 高級功能提到,還可以監控某個目錄下的文件,根據觸發的事件自己定義要執行的命令,example是監控某個某個目錄,只要是有jpg、gif、png格式的文件參數,就把它們轉成pdf,然后同步到另一個目錄。正好在我運維的一個項目中有這個需求,現在都是在java代碼里轉換,還容易出現異常,通過lsyncd可以代替這樣的功能。但,門檻在於要會一點點lua語言(根據官方example還是可以寫出來)。

另外偶然想到個問題,同時設置了maxDelaysdelay,當監控目錄一直沒有文件變化了,也會發生同步操作,雖然沒有可rsync的文件。


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