我们公司在用inotify+rsync做实时同步,来解决分布式集群文件一致性的问题。但当web文件越来越多(百万级数量html,jpg等小 文件),同步就越来越慢,根本做不到实时,按照网上的调优方法都尝试过,问题根本没有解决。经过我一翻细致研究,终于把慢的核心问题研究明白,先总结一句 inotifywait响应不会有延迟,rsync也很快。大家同样有慢的烦恼,那是因为网上的inotify+rsync的教程都是坑。下面我们来分 析。
inotifywait 单独分析
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/usr/local/bin/inotifywait -mrq -- format '%Xe %w%f' -e modify,create,delete,attrib /data/ |
执行上面命令,是让inotifywait监听/data/目录,当监听到有发生modify,create,delete,attrib等事件发生时,按%Xe %w%f的格式输出。
在/data/目录touch几个文件
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touch /data/ {1..5} |
观看inotify输出
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ATTRIB /data/1 -- 表示发生了ATTRIB事件 路径为 /data/1 ATTRIB /data/2 ATTRIB /data/3 ATTRIB /data/4 ATTRIB /data/5 |
知道上面的输出效果之后 我们应该想得到,可以用rsync获取inotifywait监控到的文件列表来做指定的文件同步,而不是每次都由rsync做全目录扫描来判断文件是否存在差异。
网上的inotify+rsync分析
我们来看网上的教程,我加了注释。(网上所有的教程基本都一模一样,尽管写法不一样,致命点都是一样的)
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#!/bin/bash /usr/bin/inotifywait -mrq -- format '%w%f' -e create,close_write,delete /backup | while read file #把发生更改的文件列表都接收到file 然后循环,但有什么鬼用呢?下面的命令都没有引用这个$file 下面做的是全量rsync do cd /backup && rsync -az --delete /backup/ rsync_backup@192.168.24.101::backup /--password-file = /etc/rsync .password done |
#注意看 这里的rsync 每次都是全量的同步(这就坑爹了),而且 file列表是循环形式触发rsync ,等于有10个文件发生更改,就触发10次rsync全量同步(简直就是噩梦),那还不如直接写个死循环的rsync全量同步得了。
#有很多人会说 日志输出那里明明只有差异文件的同步记录。其实这是rsync的功能,他本来就只会输出有差异需要同步的文件信息。不信你直接拿这句rsync来跑试试。
#这种在需要同步的源目录文件量很大的情况下,简直是不堪重负。不仅耗CPU还耗时,根本不可以做到实时同步。
改良方法
要做到实时,就必须要减少rsync对目录的递归扫描判断,尽可能的做到只同步inotify监控到已发生更改的文件。结合rsync的特性,所以这里要分开判断来实现一个目录的增删改查对应的操作。
脚本如下
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#!/bin/bash src= /data/ # 需要同步的源路径 des=data # 目标服务器上 rsync --daemon 发布的名称,rsync --daemon这里就不做介绍了,网上搜一下,比较简单。 rsync_passwd_file= /etc/rsyncd . passwd # rsync验证的密码文件 ip1=192.168.0.18 # 目标服务器1 ip2=192.168.0.19 # 目标服务器2 user=root # rsync --daemon定义的验证用户名 cd ${src} # 此方法中,由于rsync同步的特性,这里必须要先cd到源目录,inotify再监听 ./ 才能rsync同步后目录结构一致,有兴趣的同学可以进行各种尝试观看其效果 /usr/local/bin/inotifywait -mrq -- format '%Xe %w%f' -e modify,create,delete,attrib,close_write,move ./ | while read file # 把监控到有发生更改的"文件路径列表"循环 do INO_EVENT=$( echo $ file | awk '{print $1}' ) # 把inotify输出切割 把事件类型部分赋值给INO_EVENT INO_FILE=$( echo $ file | awk '{print $2}' ) # 把inotify输出切割 把文件路径部分赋值给INO_FILE echo "-------------------------------$(date)------------------------------------" echo $ file #增加、修改、写入完成、移动进事件 #增、改放在同一个判断,因为他们都肯定是针对文件的操作,即使是新建目录,要同步的也只是一个空目录,不会影响速度。 if [[ $INO_EVENT =~ 'CREATE' ]] || [[ $INO_EVENT =~ 'MODIFY' ]] || [[ $INO_EVENT =~ 'CLOSE_WRITE' ]] || [[ $INO_EVENT =~ 'MOVED_TO' ]] # 判断事件类型 then echo 'CREATE or MODIFY or CLOSE_WRITE or MOVED_TO' rsync -avzcR --password- file =${rsync_passwd_file} $( dirname ${INO_FILE}) ${user}@${ip1}::${des} && # INO_FILE变量代表路径哦 -c校验文件内容 rsync -avzcR --password- file =${rsync_passwd_file} $( dirname ${INO_FILE}) ${user}@${ip2}::${des} #仔细看 上面的rsync同步命令 源是用了$(dirname ${INO_FILE})变量 即每次只针对性的同步发生改变的文件的目录(只同步目标文件的方法在生产环境的某些极端 #环境下会漏文件 现在可以在不漏文件下也有不错的速度 做到平衡) #然后用-R参数把源的目录结构递归到目标后面 保证目录结构一致性 fi #删除、移动出事件 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}::${des} #看rsync命令 如果直接同步已删除的路径${INO_FILE}会报no such or directory错误 所以这里同步的源是被删文件或目录的上一级路径 #并加上--delete来删除目标上有而源中没有的文件,这里不能做到指定文件删除,如果删除的路径越靠近根,则同步的目录月多,同步删除的操作就越花时间。 #这里有更好方法的同学,欢迎交流。 fi #修改属性事件 指 touch chgrp chmod chown等操作 if [[ $INO_EVENT =~ 'ATTRIB' ]] then echo 'ATTRIB' if [ ! -d "$INO_FILE" ] # 如果修改属性的是目录 则不同步,因为同步目录会发生递归扫描,等此目录下的文件发生同步时,rsync会顺带更新此目录。 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 |
每两小时做1次全量同步
因为inotify只在启动时会监控目录,他没有启动期间的文件发生更改,他是不知道的,所以这里每2个小时做1次全量同步,防止各种意外遗漏,保证目录一致。
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crontab -e * * /2 * * * rsync -avz --password- file = /etc/rsync-client .pass /data/ root@192.168.0.18::data && rsync -avz --password- file = /etc/rsync-client .pass /data/ root@192.168.0.19::data |
改良后我们公司这种百万级小文件也能做到实施同步了。
下面附上inotify的参数说明
inotify介绍-- 是一种强大的、细颗粒的、异步的文件系统监控机制,*&####&*_0_*&####&*内核从2.6.13起,加入Inotify可以监控文件系统中添加、删除、修改移动等各种事件,利用这个内核接口,就可以监控文件系统下文件的各种变化情况。
inotifywait 参数说明
参数名称 | 参数说明 |
---|---|
-m,–monitor | 始终保持事件监听状态 |
-r,–recursive | 递归查询目录 |
-q,–quiet | 只打印监控事件的信息 |
–excludei | 排除文件或目录时,不区分大小写 |
-t,–timeout | 超时时间 |
–timefmt | 指定时间输出格式 |
–format | 指定时间输出格式 |
-e,–event | 后面指定删、增、改等事件 |
inotifywait events事件说明
事件名称 | 事件说明 |
---|---|
access | 读取文件或目录内容 |
modify | 修改文件或目录内容 |
attrib | 文件或目录的属性改变 |
close_write | 修改真实文件内容 |
close_nowrite | |
close | |
open | 文件或目录被打开 |
moved_to | 文件或目录移动到 |
moved_from | 文件或目录从移动 |
move | 移动文件或目录移动到监视目录 |
create | 在监视目录下创建文件或目录 |
delete | 删除监视目录下的文件或目录 |
delete_self | |
unmount | 卸载文件系统 |
优化 Inotify
# 在/proc/sys/fs/inotify目录下有三个文件,对inotify机制有一定的限制
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[root@web ~] # ll /proc/sys/fs/inotify/ 总用量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 |
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[root@web ~] # echo 50000000>/proc/sys/fs/inotify/max_user_watches -- 把他加入/etc/rc.local就可以实现每次重启都生效 [root@web ~] # echo 50000000>/proc/sys/fs/inotify/max_queued_events |
附录:
Rsync的命令格式可以为以下六种:
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1 rsync [OPTION]... SRC DEST 2 rsync [OPTION]... SRC [USER@]HOST:DEST 3 rsync [OPTION]... [USER@]HOST:SRC DEST 4 rsync [OPTION]... [USER@]HOST::SRC DEST 5 rsync [OPTION]... SRC [USER@]HOST::DEST 6 rsync [OPTION]... rsync : // [USER@]HOST[:PORT] /SRC [DEST] |
对应于以上六种命令格式,rsync有六种不同的工作模式:
1)拷贝本地文件。当SRC和DES路径信息都不包含有单个冒号”:”分隔符时就启动这种工作模式。如:rsync -a /data /backup
2)使用一个远程shell程序(如rsh、ssh)来实现将本地机器的内容拷贝到远程机器。当DST路径地址包含单个冒号”:”分隔符时启动该模式。如:rsync -avz *.c foo:src
3)使用一个远程shell程序(如rsh、ssh)来实现将远程机器的内容拷贝到本地机器。当SRC地址路径包含单个冒号”:”分隔符时启动该模式。如:rsync -avz foo:src/bar /data
4)从远程rsync服务器中拷贝文件到本地机。当SRC路径信息包含”::”分隔符时启动该模式。如:rsync -av root@172.16.78.192::www /databack
5)从本地机器拷贝文件到远程rsync服务器中。当DST路径信息包含”::”分隔符时启动该模式。如:rsync -av /databack root@172.16.78.192::www
6)列远程机的文件列表。这类似于rsync传输,不过只要在命令中省略掉本地机信息即可。如:rsync -v rsync://172.16.78.192/www
rsync参数的具体解释如下:
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- v , --verbose 详细模式输出 -q, --quiet 精简输出模式 -c, --checksum 打开校验开关,强制对文件传输进行校验 -a, --archive 归档模式,表示以递归方式传输文件,并保持所有文件属性,等于-rlptgoD -r, --recursive 对子目录以递归模式处理 -R, --relative 使用相对路径信息 -b, --backup 创建备份,也就是对于目的已经存在有同样的文件名时,将老的文件重新命名为~filename。可以使用--suffix选项来指定不同的备份文件前缀。 --backup- dir 将备份文件(如~filename)存放在在目录下。 -suffix=SUFFIX 定义备份文件前缀 -u, --update 仅仅进行更新,也就是跳过所有已经存在于DST,并且文件时间晚于要备份的文件。(不覆盖更新的文件) -l, --links 保留软链结 -L, --copy-links 想对待常规文件一样处理软链结 --copy-unsafe-links 仅仅拷贝指向SRC路径目录树以外的链结 --safe-links 忽略指向SRC路径目录树以外的链结 -H, --hard-links 保留硬链结 -p, --perms 保持文件权限 -o, --owner 保持文件属主信息 -g, --group 保持文件属组信息 -D, --devices 保持设备文件信息 -t, -- times 保持文件时间信息 -S, --sparse 对稀疏文件进行特殊处理以节省DST的空间 -n, --dry-run现实哪些文件将被传输 -W, --whole- file 拷贝文件,不进行增量检测 -x, --one- file -system 不要跨越文件系统边界 -B, --block-size=SIZE 检验算法使用的块尺寸,默认是700字节 -e, --rsh=COMMAND 指定使用rsh、 ssh 方式进行数据同步 -- rsync -path=PATH 指定远程服务器上的 rsync 命令所在路径信息 -C, --cvs-exclude 使用和CVS一样的方法自动忽略文件,用来排除那些不希望传输的文件 --existing 仅仅更新那些已经存在于DST的文件,而不备份那些新创建的文件 --delete 删除那些DST中SRC没有的文件 --delete-excluded 同样删除接收端那些被该选项指定排除的文件 --delete-after 传输结束以后再删除 --ignore-errors 及时出现IO错误也进行删除 --max-delete=NUM 最多删除NUM个文件 --partial 保留那些因故没有完全传输的文件,以是加快随后的再次传输 --force 强制删除目录,即使不为空 --numeric-ids 不将数字的用户和组ID匹配为用户名和组名 --timeout=TIME IP超时时间,单位为秒 -I, --ignore- times 不跳过那些有同样的时间和长度的文件 --size-only 当决定是否要备份文件时,仅仅察看文件大小而不考虑文件时间 --modify-window=NUM 决定文件是否时间相同时使用的时间戳窗口,默认为0 -T --temp- dir =DIR 在DIR中创建临时文件 --compare-dest=DIR 同样比较DIR中的文件来决定是否需要备份 -P 等同于 --partial --progress 显示备份过程 -z, --compress 对备份的文件在传输时进行压缩处理 --exclude=PATTERN 指定排除不需要传输的文件模式 --include=PATTERN 指定不排除而需要传输的文件模式 --exclude-from=FILE 排除FILE中指定模式的文件 --include-from=FILE 不排除FILE指定模式匹配的文件 --version 打印版本信息 --address 绑定到特定的地址 --config=FILE 指定其他的配置文件,不使用默认的rsyncd.conf文件 --port=PORT 指定其他的 rsync 服务端口 --blocking-io 对远程shell使用阻塞IO -stats 给出某些文件的传输状态 --progress 在传输时现实传输过程 --log- format =formAT 指定日志文件格式 --password- file =FILE 从FILE中得到密码 --bwlimit=KBPS 限制I /O 带宽,KBytes per second -h, --help 显示帮助信息 |
我们公司在用inotify+rsync做实时同步,来解决分布式集群文件一致性的问题。但当web文件越来越多(百万级数量html,jpg等小 文件),同步就越来越慢,根本做不到实时,按照网上的调优方法都尝试过,问题根本没有解决。经过我一翻细致研究,终于把慢的核心问题研究明白,先总结一句 inotifywait响应不会有延迟,rsync也很快。大家同样有慢的烦恼,那是因为网上的inotify+rsync的教程都是坑。下面我们来分 析。
inotifywait 单独分析
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/usr/local/bin/inotifywait -mrq -- format '%Xe %w%f' -e modify,create,delete,attrib /data/ |
执行上面命令,是让inotifywait监听/data/目录,当监听到有发生modify,create,delete,attrib等事件发生时,按%Xe %w%f的格式输出。
在/data/目录touch几个文件
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观看inotify输出
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ATTRIB /data/1 -- 表示发生了ATTRIB事件 路径为 /data/1 ATTRIB /data/2 ATTRIB /data/3 ATTRIB /data/4 ATTRIB /data/5 |
知道上面的输出效果之后 我们应该想得到,可以用rsync获取inotifywait监控到的文件列表来做指定的文件同步,而不是每次都由rsync做全目录扫描来判断文件是否存在差异。
网上的inotify+rsync分析
我们来看网上的教程,我加了注释。(网上所有的教程基本都一模一样,尽管写法不一样,致命点都是一样的)
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#!/bin/bash /usr/bin/inotifywait -mrq -- format '%w%f' -e create,close_write,delete /backup | while read file #把发生更改的文件列表都接收到file 然后循环,但有什么鬼用呢?下面的命令都没有引用这个$file 下面做的是全量rsync do cd /backup && rsync -az --delete /backup/ rsync_backup@192.168.24.101::backup /--password-file = /etc/rsync .password done |
#注意看 这里的rsync 每次都是全量的同步(这就坑爹了),而且 file列表是循环形式触发rsync ,等于有10个文件发生更改,就触发10次rsync全量同步(简直就是噩梦),那还不如直接写个死循环的rsync全量同步得了。
#有很多人会说 日志输出那里明明只有差异文件的同步记录。其实这是rsync的功能,他本来就只会输出有差异需要同步的文件信息。不信你直接拿这句rsync来跑试试。
#这种在需要同步的源目录文件量很大的情况下,简直是不堪重负。不仅耗CPU还耗时,根本不可以做到实时同步。
改良方法
要做到实时,就必须要减少rsync对目录的递归扫描判断,尽可能的做到只同步inotify监控到已发生更改的文件。结合rsync的特性,所以这里要分开判断来实现一个目录的增删改查对应的操作。
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每两小时做1次全量同步
因为inotify只在启动时会监控目录,他没有启动期间的文件发生更改,他是不知道的,所以这里每2个小时做1次全量同步,防止各种意外遗漏,保证目录一致。
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crontab -e * * /2 * * * rsync -avz --password- file = /etc/rsync-client .pass /data/ root@192.168.0.18::data && rsync -avz --password- file = /etc/rsync-client .pass /data/ root@192.168.0.19::data |
改良后我们公司这种百万级小文件也能做到实施同步了。
下面附上inotify的参数说明
inotify介绍-- 是一种强大的、细颗粒的、异步的文件系统监控机制,*&####&*_0_*&####&*内核从2.6.13起,加入Inotify可以监控文件系统中添加、删除、修改移动等各种事件,利用这个内核接口,就可以监控文件系统下文件的各种变化情况。
inotifywait 参数说明
参数名称 | 参数说明 |
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-m,–monitor | 始终保持事件监听状态 |
-r,–recursive | 递归查询目录 |
-q,–quiet | 只打印监控事件的信息 |
–excludei | 排除文件或目录时,不区分大小写 |
-t,–timeout | 超时时间 |
–timefmt | 指定时间输出格式 |
–format | 指定时间输出格式 |
-e,–event | 后面指定删、增、改等事件 |
inotifywait events事件说明
事件名称 | 事件说明 |
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access | 读取文件或目录内容 |
modify | 修改文件或目录内容 |
attrib | 文件或目录的属性改变 |
close_write | 修改真实文件内容 |
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open | 文件或目录被打开 |
moved_to | 文件或目录移动到 |
moved_from | 文件或目录从移动 |
move | 移动文件或目录移动到监视目录 |
create | 在监视目录下创建文件或目录 |
delete | 删除监视目录下的文件或目录 |
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unmount | 卸载文件系统 |
优化 Inotify
# 在/proc/sys/fs/inotify目录下有三个文件,对inotify机制有一定的限制
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[root@web ~] # ll /proc/sys/fs/inotify/ 总用量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 |
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附录:
Rsync的命令格式可以为以下六种:
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1 rsync [OPTION]... SRC DEST 2 rsync [OPTION]... SRC [USER@]HOST:DEST 3 rsync [OPTION]... [USER@]HOST:SRC DEST 4 rsync [OPTION]... [USER@]HOST::SRC DEST 5 rsync [OPTION]... SRC [USER@]HOST::DEST 6 rsync [OPTION]... rsync : // [USER@]HOST[:PORT] /SRC [DEST] |
对应于以上六种命令格式,rsync有六种不同的工作模式:
1)拷贝本地文件。当SRC和DES路径信息都不包含有单个冒号”:”分隔符时就启动这种工作模式。如:rsync -a /data /backup
2)使用一个远程shell程序(如rsh、ssh)来实现将本地机器的内容拷贝到远程机器。当DST路径地址包含单个冒号”:”分隔符时启动该模式。如:rsync -avz *.c foo:src
3)使用一个远程shell程序(如rsh、ssh)来实现将远程机器的内容拷贝到本地机器。当SRC地址路径包含单个冒号”:”分隔符时启动该模式。如:rsync -avz foo:src/bar /data
4)从远程rsync服务器中拷贝文件到本地机。当SRC路径信息包含”::”分隔符时启动该模式。如:rsync -av root@172.16.78.192::www /databack
5)从本地机器拷贝文件到远程rsync服务器中。当DST路径信息包含”::”分隔符时启动该模式。如:rsync -av /databack root@172.16.78.192::www
6)列远程机的文件列表。这类似于rsync传输,不过只要在命令中省略掉本地机信息即可。如:rsync -v rsync://172.16.78.192/www
rsync参数的具体解释如下:
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- v , --verbose 详细模式输出 -q, --quiet 精简输出模式 -c, --checksum 打开校验开关,强制对文件传输进行校验 -a, --archive 归档模式,表示以递归方式传输文件,并保持所有文件属性,等于-rlptgoD -r, --recursive 对子目录以递归模式处理 -R, --relative 使用相对路径信息 -b, --backup 创建备份,也就是对于目的已经存在有同样的文件名时,将老的文件重新命名为~filename。可以使用--suffix选项来指定不同的备份文件前缀。 --backup- dir 将备份文件(如~filename)存放在在目录下。 -suffix=SUFFIX 定义备份文件前缀 -u, --update 仅仅进行更新,也就是跳过所有已经存在于DST,并且文件时间晚于要备份的文件。(不覆盖更新的文件) -l, --links 保留软链结 -L, --copy-links 想对待常规文件一样处理软链结 --copy-unsafe-links 仅仅拷贝指向SRC路径目录树以外的链结 --safe-links 忽略指向SRC路径目录树以外的链结 -H, --hard-links 保留硬链结 -p, --perms 保持文件权限 -o, --owner 保持文件属主信息 -g, --group 保持文件属组信息 -D, --devices 保持设备文件信息 -t, -- times 保持文件时间信息 -S, --sparse 对稀疏文件进行特殊处理以节省DST的空间 -n, --dry-run现实哪些文件将被传输 -W, --whole- file 拷贝文件,不进行增量检测 -x, --one- file -system 不要跨越文件系统边界 -B, --block-size=SIZE 检验算法使用的块尺寸,默认是700字节 -e, --rsh=COMMAND 指定使用rsh、 ssh 方式进行数据同步 -- rsync -path=PATH 指定远程服务器上的 rsync 命令所在路径信息 -C, --cvs-exclude 使用和CVS一样的方法自动忽略文件,用来排除那些不希望传输的文件 --existing 仅仅更新那些已经存在于DST的文件,而不备份那些新创建的文件 --delete 删除那些DST中SRC没有的文件 --delete-excluded 同样删除接收端那些被该选项指定排除的文件 --delete-after 传输结束以后再删除 --ignore-errors 及时出现IO错误也进行删除 --max-delete=NUM 最多删除NUM个文件 --partial 保留那些因故没有完全传输的文件,以是加快随后的再次传输 --force 强制删除目录,即使不为空 --numeric-ids 不将数字的用户和组ID匹配为用户名和组名 --timeout=TIME IP超时时间,单位为秒 -I, --ignore- times 不跳过那些有同样的时间和长度的文件 --size-only 当决定是否要备份文件时,仅仅察看文件大小而不考虑文件时间 --modify-window=NUM 决定文件是否时间相同时使用的时间戳窗口,默认为0 -T --temp- dir =DIR 在DIR中创建临时文件 --compare-dest=DIR 同样比较DIR中的文件来决定是否需要备份 -P 等同于 --partial --progress 显示备份过程 -z, --compress 对备份的文件在传输时进行压缩处理 --exclude=PATTERN 指定排除不需要传输的文件模式 --include=PATTERN 指定不排除而需要传输的文件模式 --exclude-from=FILE 排除FILE中指定模式的文件 --include-from=FILE 不排除FILE指定模式匹配的文件 --version 打印版本信息 --address 绑定到特定的地址 --config=FILE 指定其他的配置文件,不使用默认的rsyncd.conf文件 --port=PORT 指定其他的 rsync 服务端口 --blocking-io 对远程shell使用阻塞IO -stats 给出某些文件的传输状态 --progress 在传输时现实传输过程 --log- format =formAT 指定日志文件格式 --password- file =FILE 从FILE中得到密码 --bwlimit=KBPS 限制I /O 带宽,KBytes per second -h, --help 显示帮助信息 |