rsync 远程同步——安全高效的异地备份策略

2023-12-26 16:55:03

前言
正确、有效的备份方案是保障系统及数据安全的重要手段。
在服务器中，通常会结合计划任务、Shell 脚本来执行本地备份。为了进一步提高备份的可靠性，使用异地备份也是非常有必要的。
本篇博客主要介绍：rsync 工具的使用，以实现快速、安全、高效的异地备份。如针对 Web 站点的同步备份。

一、rsync介绍

rsync（Remote Sync，远程同步）是一个开源的快速备份工具，可以在不同主机之间镜像同步整个目录树，支持增量备份，并保持链接和权限，且采用优化的同步算法，传输前执行压缩，因此非常适用于异地备份、镜像服务器等应用。

rsync 的官方站点的网址是 http://rsync.samba.org/，目前最新版本是 3.1.3，由 Wayne Davison 进行维护。作为一种最常用的文件备份工具，rsync 往往是 Linux 和 UNIX 系统默认安装的基本组件之一。

二、rsync源服务器

在远程同步任务中，负责发起 rsync 同步操作的客户机称为发起端，而负责响应来自客户机的 rsync 同步操作的服务器称为同步源。

在同步过程中，同步源负责提供文件的原始位置，发起端应对该位置具有读取权限，如图下图所示。

三、配置rsync源服务器

3.1 配置rsync源服务器的步骤（理论）

环境准备工作：

1）建立/etc/rsyncd.conf 配置文件

rpm -q rsync #一般系统已默认安装rsync

#建立/etc/rsyncd.conf 配置文件

vim /etc/rsyncd.conf #添加以下配置项
uid = nobody #也可以为root
gid = nobody #也可以为root
use chroot = yes #禁锢在源目录
address = 192.168.80.10 #监听地址，监听本机地址
port 873 #监听端口 tcp/udp 873，可通过cat /etc/services | grep rsync查看
log file = /var/log/rsyncd.log #日志文件位置
pid file = /var/run/rsyncd.pid #存放进程 ID 的文件位置
hosts allow = 192.168.80.0/24 #允许同步的客户机网段
[wwwroot] #共享模块名称
path = /var/www/html #源目录的实际路径（同步的目录）
comment = Document Root of www.clj.com
read only = yes #是否为只读
dont compress = *.gz *.bz2 *.tgz *.zip *.rar *.z #同步时不再压缩的文件类型
auth users = backuper #授权账户，多个账号以空格分隔
secrets file = /etc/rsyncd_users.db #存放账户信息的数据文件
-------------------------------------------------------------------------------
uid = nobody
gid = nobody
use chroot = yes
address = 192.168.80.10
port 873
log file = /var/log/rsyncd.log
pid file = /var/run/rsyncd.pid
hosts allow = 192.168.80.0/24
[wwwroot]
path = /var/www/html
comment = Document Root of www.clj.com
read only = yes
dont compress = *.gz *.bz2 *.tgz *.zip *.rar *.z
auth users = backuper
secrets file = /etc/rsyncd_users.db
----------------------------------------------------------------------------------
#如采用匿名的方式，只要将其中的“auth users”和“secrets file”配置项去掉即可。

2）为备份账户创建数据文件

#为备份账户创建数据文件
vim /etc/rsyncd_users.db
backuper:abc123 #无须建立同名系统用户

chmod 600 /etc/rsyncd_users.db
#补充：SSH -i 密钥文件位置 root@192.168.200.1 #授权远程登录
#密钥文件的权限需要是600

#保证所有用户对源目录/var/www/html 都有读取权限

#安装http服务
yum -y install httpd
systemctl start httpd
systemctl enable httpd

mkdir -p /var/www/html
echo “this is gcc” > /var/www/html/gcc.txt

chmod +r /var/www/html/
ls -ld /var/www/html/ #以长格式显示文件目录权限
drwxr-xr-x. 2 root root 6 2月 28 09:01 /var/www/html/

3）启动 rsync 服务程序

#启动 rsync 服务程序
rsync --daemon #启动 rsync 服务，以独立监听服务的方式（守护进程）运行

netstat -anpt | grep rsync

#关闭 rsync 服务的方法
kill $(cat /var/run/rsyncd.pid)
rm -rf /var/run/rsyncd.pid

3.1 配置rsync源服务器的具体操作步骤（实操）

1 . 建立/etc/rsyncd.conf 配置文件

① 检查rsync程序是否安装，一般为默认安装。

② 关闭防火墙和SElinux

③ 建立rsync配置文件

2 . 为备份账户创建数据文件

① 创建数据文件

② 修改权限

③ 安装httpd服务

④ 站点目录中创建index.html文件，赋予可读权限

3 . 启动 rsync 服务程序

四、使用rsync备份工具

4.1 rsync 命令的基本用法
绝大多数的备份程序要求指定原始位置、目标位置，rsync 命令也一样。最简单的 rsync 用法类似于 cp 命令。
例如，可以将文件/etc/fstab、目录/boot/grub 同步备份到/opt 目录下，其中“-r”选项表示递归整个目录树，“-l”选项用来备份链接文件。
1. [root@localhost ~]# rsync /etc/fstab /opt

2. [root@localhost ~]# rsync -rl /etc/fstab /boot/grub /opt

（1）命令格式及常用备份选项从以上操作可以看出，备份的基本格式为“rsync [选项] 原始位置目标位置”，其中常用的一些命令选项如下所示，具体应根据实际需求选择（如-avz）。

-r：递归模式，包含目录及子目录中的所有文件。
-l：对于符号链接文件仍然复制为符号链接文件。
-v：显示同步过程的详细（verbose）信息。
-a：归档模式，保留文件的权限、属性等信息，等同于组合选项“-rlptgoD”。
-z：在传输文件时进行压缩（compress）。
-p：保留文件的权限标记。
-t：保留文件的时间标记。
-g：保留文件的属组标记（仅超级用户使用）。
-o：保留文件的属主标记（仅超级用户使用）。
-H：保留硬连接文件。
-A：保留 ACL 属性信息。
-D：保留设备文件及其他特殊文件。
–delete：删除目标位置有而原始位置没有的文件。
–checksum：根据校验和（而不是文件大小、修改时间）来决定是否跳过文件。

（2）配置源的表示方法在执行远程同步任务时，rsync 命令需要指定同步源服务器中的资源位置。

rsync 同步源的资源表示方式为“用户名@主机地址::共享模块名”或者“rsync://用户名@主机地址/共享模块名”，前者为两个冒号分隔形式，后者为 URL 地址形式。

例如，执行以下操作即可访问 rsync 同步源，将指定的资源下载到本地/root 目录下进行备份。

1. [root@localhost ~]# rsync -avz backuper@192.168.80.10::wwwroot /root

或者

1. [root@localhost ~]# rsync -avz rsync://backuper@192.168.80.10/wwwroot /root

4.2 rsync 备份操作示例

环境准备工作：

1）将指定的资源下载到本地/opt 目录下进行备份。

格式一：
rsync -avz backuper@192.168.80.10::wwwroot /opt/		#密码abc123

格式二：
rsync -avz rsync://backuper@192.168.80.10/wwwroot /opt/

2）查看同步获取的文件

cat /opt/index.html
this is www.clj.com

3）免交互格式配置

cd /opt

rm -rf gcc.txt

echo "abc123" > /etc/server.pass

chmod 600 /etc/server.pass

4）免交互测试同步

# 免交互同步
/usr/bin/rsync -avz --delete --password-file=/etc/server.pass backuper@192.168.80.10::wwwroot /opt/

ls /opt/ #查看是否同步成功

cat /opt/index.html #查看文件内容是否同步成功

5）加入到计划性任务中

crontab -e
30 22 * * * /usr/bin/rsync -avz --delete --password-file=/etc/server.pass backuper@192.168.80.10::wwwroot /opt/

systemctl restart crond
systemctl enable crond

五、inotify+rsync 实时同步

Linux 内核从 2.6.13 版本开始提供了 inotify 通知接口，用来监控文件系统的各种变化情况，如文件存取、删除、移动、修改等。利用这一机制，可以非常方便地实现文件异动告警、增量备份，并针对目录或文件的变化及时作出响应。

将 inotify 机制与 rsync 工具相结合，可以实现触发式备份（实时同步）——只要原始位置的文档发生变化，则立即启动增量备份操作；否则处于静默等待状态，如下图所示。这样，就避免了按固定周期备份时存在的延迟性、周期过密等问题。

正因为 inotify 通知机制由 Linux 内核提供，因此主要做本机监控，在触发式备份中应用时更适合上行同步.

六、配置inotify+rsync 实时同步

6.1 配置inotify+rsync 实时同步的步骤（理论）

环境准备工作：（此实验是接着上面实验继续做的）

1．修改rsync源服务器（192.168.80.10）配置文件

vim /etc/rsyncd.conf
......
read only = no #关闭只读，上行同步需要可以写

kill `cat /var/run/rsyncd.pid` #杀掉rsyncd进程
netstat -natp | grep rsync #查看进程是否被杀掉

rsync --daemon #重新开启
netstat -natp | grep rsync #查看服务是否开启

chmod 777 /var/www/html #赋予权限

2．调整 inotify 内核参数（在客户端配置：192.168.80.20）
在Linux内核中，默认的inotify机制提供了三个调控参数：
max_queue_events（监控事件队列，默认值为16384）、
max_user_instances（最多监控实例数，默认值为128）、
max_user_watches（每个实例最多监控文件数，默认值为8192）。
当要监控的目录、文件数量较多或者变化较频繁时，建议加大这三个参数的值。

cat /proc/sys/fs/inotify/max_queued_events #监控事件队列
cat /proc/sys/fs/inotify/max_user_instances #最多监控实例数
cat /proc/sys/fs/inotify/max_user_watches #每个实例最多监控文件数

vim /etc/sysctl.conf #加大每个参数
fs.inotify.max_queued_events = 16384
fs.inotify.max_user_instances = 1024
fs.inotify.max_user_watches = 1048576

sysctl -p

3．安装 inotify-tools（在客户端配置：192.168.80.20）
用 inotify 机制还需要安装 inotify-tools，以便提供 inotifywait、inotifywatch 辅助工具程序。
notifywait：可监控modify（修改）、create（创建）、move（移动）、delete（删除）、attrib（属性更改）等各种事件，一有变动立即输出结果。
inotifywatch：可用来收集文件系统变动情况，并在运行结束后输出汇总的变化情况。

#依赖环境
mount /dev/cdrom /mnt #挂载磁盘
yum install gcc gcc-c++ make -y
#将压缩包inotify-tools-3.14.tar.gz上传至/opt目录下，然后进行解压
tar zxvf inotify-tools-3.14.tar.gz -C /opt/

cd /opt/inotify-tools-3.14
./configure
make && make install

#执行“inotifywait”命令，然后在另一个终端向/var/www/html 目录下添加文件、移动文件，跟踪屏幕输出结果。
#执行下面命令后会进入监听模式，无法操作，所以需要另开一个终端页面进行作
inotifywait -mrq -e modify,create,move,delete /opt

#选项“-e”：用来指定要监控哪些事件
#选项“-m”：表示持续监控
#选项“-r”：表示递归整个目录
#选项“-q”：简化输出信息
4．在客户端（192.168.80.20）编写触发式同步脚本

vim /opt/inotify.sh
#!/bin/bash
INOTIFY_CMD="inotifywait -mrq -e modify,create,attrib,move,delete /var/www/html/" #持续监控
RSYNC_CMD="rsync -apzH --delete --password-file=/etc/server.pass /var/www/html/ backuper@192.168.80.10::wwwroot/" #进行同步
$INOTIFY_CMD #输出监控内容
$INOTIFY_CMD | while read DIRECTORY EVENT FILE #遍历
##while判断是否接收到监控记录
do
if [ $(pgrep rsync | wc -l) -le 0 ] ; then #判断是否正在执行同步
$RSYNC_CMD
fi
done

chmod +x /opt/inotify.sh

chmod +x /etc/rc.d/rc.local
echo '/opt/inotify.sh' >> /etc/rc.d/rc.local #加入开机自动执行

mkdir -p /var/www/html/ #创建脚本中进行同步的目录

#注意！192.168.80.10 是远程同步服务器ip(即源端IP)！！

5、验证实验,客户端开启监控

cd /opt/ ./inotify.sh &

在客户端(192.168.80.10)/var/www/html/ 目录下创建文件test1和test2

cd /var/www/html/

mkdir test1 test2

在源服务器进程查看是否完成实时同步

ls /opt

七、使用rsync来实现快速删除大量文件。

假如要在Linux下删除大量文件，比如100万、1000万，像/usr/local/nginx/proxy_ temp的nginx缓存等，那么rm -rf *可能就不好使了，因为要等待很长一段时间。在这种情况下我们可以使用rsync来巧妙处理。rsync实际用的是替换原理。

先建立一个空的文件夹:
mkdir /home/blank

用rsync删除目标目录:

rsync --delete-before -a -H -v --progress --stats /tmp/linuxany /usr/local/nginx/proxy_temp

这样目标目录很快就被清空了

选项说明:
–delete-before ：接收者在传输进行删除操作
-a ：归档模式，表示以递归方式传输文件，并保持所有文件属性
-H ：保持硬连接的文件
-v ：详细输出模式
–progress ：在传输时显示传输过程
–stats ：给出某些文件的传输状态

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