lsyncd实时同步搭建指南——取代rsync+inotify

1. 几大实时同步工具比较

1.1 inotify + rsync

最近一直在寻求生产服务服务器上的同步替代方案,原先使用的是inotify + rsync,但随着文件数量的增大到100W+,目录下的文件列表就达20M,在网络状况不佳或者限速的情况下,变更的文件可能10来个才几M,却因此要发送的文件列表就达20M,严重减低的带宽的使用效率以及同步效率;更为要紧的是,加入inotifywait在5s内监控到10个小文件发生变化,便会触发10个rsync同步操作,结果就是真正需要传输的才2-3M的文件,比对的文件列表就达200M。使用这两个组合的好处在于,它们都是最基本的软件,可以通过不同选项做到很精确的控制,比如排除同步的目录,同步多个模块或同步到多个主机。

搭建过程参考 Linux下同步工具inotify+rsync使用详解

1.2 sersync

后来听同事说 sersync 这么个工具可以提高同步的性能,也解决了同步大文件时出现异常的问题,所以就尝试了一下。sersync是国内的一个开发者开源出来的,使用c++编写,采用多线程的方式进行同步,失败后还有重传机制,对临时文件过滤,自带crontab定时同步功能。网上看到有人说性能还不错,说一下我的观点:

  • 国产开源,文档不是很全,在2011年之后就没更新了(googlecode都要快关闭了,其实可以转交其他人维护),网上关于它的使用和讨论都止于10年了
  • 采用xml配置文件的方式,可读性比较好,但是有些原生的有些功能没有实现就没法使用了
  • 无法实现多目录同步,只能通过多个配置文件启动多个进程
  • 文件排除功能太弱。这个要看需求,不是每个人都需要排除子目录。而对于我的环境中,这个功能很重要,而且排除的规则较多
  • 虽然提供插件的功能,但很鸡肋,因为软件本身没有持续更新,也没有看到贡献有其它插件出现(可能是我知识面不够,还用不到里面的refreshCDN plugin)。

虽然不懂c++,但大致看了下源码 FileSynchronize,拼接rsync命令大概在273行左右,最后一个函数就是排除选项,简单一点可以将--exclude=改成--eclude-from来灵活控制。有机会再改吧。

另外,在作者的文章 Sersync服务器同步程序 项目简介与设计框架 评论中,说能解决上面 rsync + inotify中所描述的问题。阅读了下源码,这个应该是没有解决,因为在拼接rsync命令时,后面的目的地址始终是针对module的,只要执行rsync命令,就会对整个目录进行遍历,发送要比对的文件列表,然后再发送变化的文件。sersync只是减少了监听的事件,减少了rsync的次数——这已经是很大的改进,但每次rsync没办法改变。(如有其它看法可与我讨论)

其实我们也不能要求每一个软件功能都十分健全,关键是看能否满足我们当下的特定的需求。所谓好的架构不是设计出来的,而是进化来的。目前使用sersync2没什么问题,而且看了它的设计思路应该是比较科学的,特别是过滤队列的设计。双向同步看起来也是可以实现。

1.3 lsyncd

废话说这么多,本文就是介绍它了。有些博客说lsyncd是谷歌开源的,实际不是了,只是托管在了googlecode上而已,幸运的是已经迁移到github了:https://github.com/axkibe/lsyncd

Lysncd 实际上是lua语言封装了 inotify 和 rsync 工具,采用了 Linux 内核(2.6.13 及以后)里的 inotify 触发机制,然后通过rsync去差异同步,达到实时的效果。我认为它最令人称道的特性是,完美解决了 inotify + rsync海量文件同步带来的文件频繁发送文件列表的问题 —— 通过时间延迟或累计触发事件次数实现。另外,它的配置方式很简单,lua本身就是一种配置语言,可读性非常强。lsyncd也有多种工作模式可以选择,本地目录cp,本地目录rsync,远程目录rsyncssh。

实现简单高效的本地目录同步备份(网络存储挂载也当作本地目录),一个命令搞定。

2. 使用 lsyncd 本地目录实时备份

这一节实现的功能是,本地目录source实时同步到另一个目录target,而在source下有大量的文件,并且有部分目录和临时文件不需要同步。

2.1 安装lsyncd

安装lsyncd极为简单,已经收录在ubuntu的官方镜像源里,直接通过apt-get install lsyncd就可以。
在Redhat系(我的环境是CentOS 6.2 x86_64 ),可以手动去下载 lsyncd-2.1.5-6.fc21.x86_64.rpm,但首先你得安装两个依赖yum install lua lua-devel。也可以通过在线安装,需要epel-release扩展包:

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

源码编译安装
从源码编译安装可以使用最新版的lsyncd程序,但必须要相应的依赖库文件和编译工具:yum install lua lua-devel asciidoc cmake

googlecode lsyncd 上下载的lsyncd-2.1.5.tar.gz,直接./configuremake && make install就可以了。

从github上下载lsyncd-master.zip 的2.1.5版本使用的是 cmake 编译工具,无法./configure

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

我这个版本编译时有个小bug,如果按照INSTALLbuild目录中make,会提示:

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

解决办法是要么直接在解压目录下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

下面都是在编译安装的情况下操作。

2.2.1 lsyncd同步配置

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# cd /usr/local/lsyncd-2.1.5
# mkdir etc var
# vi etc/lsyncd.conf
settings {
logfile ="/usr/local/lsyncd-2.1.5/var/lsyncd.log",
statusFile ="/usr/local/lsyncd-2.1.5/var/lsyncd.status",
inotifyMode = "CloseWrite",
maxProcesses = 7,
-- nodaemon =true,
}
sync {
default.rsync,
source = "/tmp/src",
target = "/tmp/dest",
-- excludeFrom = "/etc/rsyncd.d/rsync_exclude.lst",
rsync = {
binary = "/usr/bin/rsync",
archive = true,
compress = true,
verbose = true
}
}

到这启动 lsycnd 就可以完成实时同步了,默认的许多参数可以满足绝大部分需求,非常简单。

2.2.2 lsyncd.conf配置选项说明

settings
里面是全局设置,--开头表示注释,下面是几个常用选项说明:

  • logfile 定义日志文件
  • stausFile 定义状态文件
  • nodaemon=true 表示不启用守护模式,默认
  • statusInterval 将lsyncd的状态写入上面的statusFile的间隔,默认10秒
  • inotifyMode 指定inotify监控的事件,默认是CloseWrite,还可以是ModifyCloseWrite or Modify
  • maxProcesses 同步进程的最大个数。假如同时有20个文件需要同步,而maxProcesses = 8,则最大能看到有8个rysnc进程
  • maxDelays 累计到多少所监控的事件激活一次同步,即使后面的delay延迟时间还未到

sync
里面是定义同步参数,可以继续使用maxDelays来重写settings的全局变量。一般第一个参数指定lsyncd以什么模式运行:rsyncrsyncsshdirect三种模式:

  • default.rsync :本地目录间同步,使用rsync,也可以达到使用ssh形式的远程rsync效果,或daemon方式连接远程rsyncd进程;
    default.direct :本地目录间同步,使用cprm等命令完成差异文件备份;
    default.rsyncssh :同步到远程主机目录,rsync的ssh模式,需要使用key来认证

  • source 同步的源目录,使用绝对路径。

  • target 定义目的地址.对应不同的模式有几种写法:
    /tmp/dest :本地目录同步,可用于directrsync模式
    172.29.88.223:/tmp/dest :同步到远程服务器目录,可用于rsyncrsyncssh模式,拼接的命令类似于/usr/bin/rsync -ltsd --delete --include-from=- --exclude=* SOURCE TARGET,剩下的就是rsync的内容了,比如指定username,免密码同步
    172.29.88.223::module :同步到远程服务器目录,用于rsync模式
    三种模式的示例会在后面给出。

  • init 这是一个优化选项,当init = false,只同步进程启动以后发生改动事件的文件,原有的目录即使有差异也不会同步。默认是true

  • delay 累计事件,等待rsync同步延时时间,默认15秒(最大累计到1000个不可合并的事件)。也就是15s内监控目录下发生的改动,会累积到一次rsync同步,避免过于频繁的同步。(可合并的意思是,15s内两次修改了同一文件,最后只同步最新的文件)

  • excludeFrom 排除选项,后面指定排除的列表文件,如excludeFrom = "/etc/lsyncd.exclude",如果是简单的排除,可以使用exclude = LIST
    这里的排除规则写法与原生rsync有点不同,更为简单:
    • 监控路径里的任何部分匹配到一个文本,都会被排除,例如/bin/foo/bar可以匹配规则foo
    • 如果规则以斜线/开头,则从头开始要匹配全部
    • 如果规则以/结尾,则要匹配监控路径的末尾
    • ?匹配任何字符,但不包括/
    • *匹配0或多个字符,但不包括/
    • **匹配0或多个字符,可以是/

rsync
(提示一下,deleteexclude本来都是rsync的选项,上面是配置在sync中的,我想这样做的原因是为了减少rsync的开销)

  • bwlimit 限速,单位kb/s,与rsync相同(这么重要的选项在文档里竟然没有标出)
  • compress 压缩传输默认为true。在带宽与cpu负载之间权衡,本地目录同步可以考虑把它设为false
  • perms 默认保留文件权限。
  • 其它rsync的选项

其它还有rsyncssh模式独有的配置项,如hosttargetdirrsync_pathpassword_file,见后文示例。rsyncOps={"-avz","--delete"}这样的写法在2.1.*版本已经不支持。

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

2.3 启动lsyncd

使用命令加载配置文件,启动守护进程,自动同步目录操作。

lsyncd -log Exec /usr/local/lsyncd-2.1.5/etc/lsyncd.conf

2.4 lsyncd.conf其它模式示例

以下配置本人都已经过验证可行,必须根据实际需要裁剪配置:

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settings {
logfile ="/usr/local/lsyncd-2.1.5/var/lsyncd.log",
statusFile ="/usr/local/lsyncd-2.1.5/var/lsyncd.status",
inotifyMode = "CloseWrite",
maxProcesses = 8,
}
-- I. 本地目录同步,direct:cp/rm/mv。 适用:500+万文件,变动不大
sync {
default.direct,
source = "/tmp/src",
target = "/tmp/dest",
delay = 1
maxProcesses = 1
}
-- II. 本地目录同步,rsync模式:rsync
sync {
default.rsync,
source = "/tmp/src",
target = "/tmp/dest1",
excludeFrom = "/etc/rsyncd.d/rsync_exclude.lst",
rsync = {
binary = "/usr/bin/rsync",
archive = true,
compress = true,
bwlimit = 2000
}
}
-- III. 远程目录同步,rsync模式 + rsyncd daemon
sync {
default.rsync,
source = "/tmp/src",
target = "syncuser@172.29.88.223::module1",
delete="running",
exclude = { ".*", ".tmp" },
delay = 30,
init = false,
rsync = {
binary = "/usr/bin/rsync",
archive = true,
compress = true,
verbose = true,
password_file = "/etc/rsyncd.d/rsync.pwd",
_extra = {"--bwlimit=200"}
}
}
-- IV. 远程目录同步,rsync模式 + ssh shell
sync {
default.rsync,
source = "/tmp/src",
target = "172.29.88.223:/tmp/dest",
-- target = "root@172.29.88.223:/remote/dest",
-- 上面target,注意如果是普通用户,必须拥有写权限
maxDelays = 5,
delay = 30,
-- init = true,
rsync = {
binary = "/usr/bin/rsync",
archive = true,
compress = true,
bwlimit = 2000
-- rsh = "/usr/bin/ssh -p 22 -o StrictHostKeyChecking=no"
-- 如果要指定其它端口,请用上面的rsh
}
}
-- V. 远程目录同步,rsync模式 + rsyncssh,效果与上面相同
sync {
default.rsyncssh,
source = "/tmp/src2",
host = "172.29.88.223",
targetdir = "/remote/dir",
excludeFrom = "/etc/rsyncd.d/rsync_exclude.lst",
-- maxDelays = 5,
delay = 0,
-- init = false,
rsync = {
binary = "/usr/bin/rsync",
archive = true,
compress = true,
verbose = true,
_extra = {"--bwlimit=2000"},
},
ssh = {
port = 1234
}
}

上面的内容几乎涵盖了所有同步的模式,其中第III个要求像rsync一样配置rsyncd服务端,见本文开头。第IVV配置ssh方式同步,达到的效果相同,但实际同步时你会发现每次同步都会提示输入ssh的密码,可以通过以下方法解决:

在远端被同步的服务器上开启ssh无密码登录,请注意用户身份:

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user$ ssh-keygen -t rsa
一路回车...
user$ cd ~/.ssh
user$ cat id_rsa.pub >> authorized_keys

id_rsa私钥拷贝到执行lsyncd的机器上

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user$ chmod 600 ~/.ssh/id_rsa
测试能否无密码登录
user$ ssh user@172.29.88.223

3. lsyncd的其它功能

lsyncd的功能不仅仅是同步,官方手册 Lsyncd 2.1.x ‖ Layer 2 Config ‖ Advanced onAction 高级功能提到,还可以监控某个目录下的文件,根据触发的事件自己定义要执行的命令,example是监控某个某个目录,只要是有jpg、gif、png格式的文件参数,就把它们转成pdf,然后同步到另一个目录。正好在我运维的一个项目中有这个需求,现在都是在java代码里转换,还容易出现异常,通过lsyncd可以代替这样的功能。但,门槛在于要会一点点lua语言(根据官方example还是可以写出来)。

另外偶然想到个问题,同时设置了maxDelaysdelay,当监控目录一直没有文件变化了,也会发生同步操作,虽然没有可rsync的文件。

TO-DO:

  • 其它同步工具:csync2,clsync,btsync,drdb 。
  • lsyncd双向同步:GlusterFS

参考