Inotify学习笔记摘要

Inotify 是为替代 dnotify 而设计的，它克服了 dnotify 的缺陷，提供了更好用的，简洁而强大的文件变化通知机制：

1． Inotify 不需要对被监视的目标打开文件描述符，而且如果被监视目标在可移动介质上，那么在 umount 该介质上的文件系统后，被监视目标对应的 watch 将被自动删除，并且会产生一个 umount 事件。

2． Inotify 既可以监视文件，也可以监视目录。

3． Inotify 使用系统调用而非 SIGIO 来通知文件系统事件。

4． Inotify 使用文件描述符作为接口，因而可以使用通常的文件 I/O 操作select 和 poll 来监视文件系统的变化。

Inotify 可以监视的文件系统事件包括：

• IN_ACCESS，即文件被访问
• IN_MODIFY，文件被 write
• IN_ATTRIB，文件属性被修改，如 chmod、chown、touch 等
• IN_CLOSE_WRITE，可写文件被 close
• IN_CLOSE_NOWRITE，不可写文件被 close
• IN_OPEN，文件被 open
• IN_MOVED_FROM，文件被移走,如 mv
• IN_MOVED_TO，文件被移来，如 mv、cp
• IN_CREATE，创建新文件
• IN_DELETE，文件被删除，如 rm
• IN_DELETE_SELF，自删除，即一个可执行文件在执行时删除自己
• IN_MOVE_SELF，自移动，即一个可执行文件在执行时移动自己
• IN_UNMOUNT，宿主文件系统被 umount
• IN_CLOSE，文件被关闭，等同于(IN_CLOSE_WRITE | IN_CLOSE_NOWRITE)
• IN_MOVE，文件被移动，等同于(IN_MOVED_FROM | IN_MOVED_TO)

注：上面所说的文件也包括目录。

 Inotify 是一种强大的、细粒度的、异步的文件系统事件监控机制，linux内核从2.6.13起，加入了Inotify支持，通过Inotify可以监控文件系统中添加、删除，修改、移动等各种细微事件，利用这个内核接口，第三方软件就可以监控文件系统下文件的各种变化情况，而inotify-tools就是这样的一个第三方软件。

由于inotify特性需要Linux内核的支持，在安装inotify-tools前要先确认Linux系统内核是否达到了2.6.13以上，如果Linux内核低于2.6.13版本，就需要重新编译内核加入inotify的支持，也可以用如下方法判断，内核是否支持inotify：
[root@localhost webdata]# uname -r
2.6.18-164.11.1.el5PAE
[root@localhost webdata]# ll /proc/sys/fs/inotify
总计 0
-rw-r--r-- 1 root root 0 04-13 19:56 max_queued_events
-rw-r--r-- 1 root root 0 04-13 19:56 max_user_instances
-rw-r--r-- 1 root root 0 04-13 19:56 max_user_watches
如果有上面三项输出，表示系统已经默认支持inotify，接着就可以开始安装inotify-tools了。

可以到下载相应的inotify-tools版本，然后开始编译安装：
[root@localhost  ~]# tar zxvf inotify-tools-3.14.tar.gz 
  ~]# cd inotify-tools-3.14
[root@localhost inotify-tools-3.14]# ./configure
[root@localhost inotify-tools-3.14]# make
[root@localhost inotify-tools-3.14]# make install
[root@localhost inotify-tools-3.14]# ll /usr/local/bin/inotifywa*
-rwxr-xr-x 1 root root 37264 04-14 13:42 /usr/local/bin/inotifywait
-rwxr-xr-x 1 root root 35438 04-14 13:42 /usr/local/bin/inotifywatch
inotify-tools安装完成后，会生成inotifywait和inotifywatch两个指令，其中，inotifywait用于等待文件或文件集上的一个特定事件，它可以监控任何文件和目录设置，并且可以递归地监控整个目录树。
inotifywatch用于收集被监控的文件系统统计数据，包括每个inotify事件发生多少次等信息。

四、 inotify相关参数
inotify定义了下列的接口参数，可以用来限制inotify消耗kernel memory的大小。由于这些参数都是内存参数，因此，可以根据应用需求，实时的调节其大小。下面分别做简单介绍。
    /proc/sys/fs/inotify/max_queued_evnets     
       表示调用inotify_init时分配给inotify instance中可排队的event的数目的最大值，超出这个值的事件被丢弃，但会触发IN_Q_OVERFLOW事件。
    /proc/sys/fs/inotify/max_user_instances
        表示每一个real user ID可创建的inotify instatnces的数量上限。
    /proc/sys/fs/inotify/max_user_watches
        表示每个inotify instatnces可监控的最大目录数量。如果监控的文件数目巨大，需要根据情况，适当增加此值的大小，例如：
echo 30000000 > /proc/sys/fs/inotify/max_user_watches 

五、 inotifywait相关参数
Inotifywait是一个监控等待事件，可以配合shell脚本使用它，下面介绍一下常用的一些参数：
? -m， 即--monitor，表示始终保持事件监听状态。
? -r， 即--recursive，表示递归查询目录。
? -q， 即--quiet，表示打印出监控事件。
? -e， 即--event，通过此参数可以指定要监控的事件，常见的事件有modify、delete、create、attrib等。
更详细的请参看man  inotifywait。

解决方案
为了保证用户访问到的数据一致性和实时性，必须保证三个服务节点与内容发布节点的数据始终是一致的，这就需要通过文件同步工具来实现，这里采用rsync，同时又要保证数据是实时的，这就需要inotify，即：使用inotify监视内容发布节点文件的变化，如果文件有变动，那么就启动rsync，将文件实时同步到三个服务节点。

系统环境
这里所有服务器均采用Linux操作系统，系统内核版本与节点信息如表1 所示：
表1
 
1 安装rsync与inotify-tools
inotify-tools是用来监控文件系统变化的工具，因此必须安装在内容发布节点《即CDN-主控制端》，服务节点无需安装inotify-tools，另外需要在web1、web2、web3、webserver节点上安装rsync，由于安装非常简单，这里不在讲述。
在这个案例中，内容发布节点（即server）充当了rsync客户端的角色，而三个服务节点充当了rsync服务器端的角色，整个数据同步的过程，其实就是一个从客户端向服务端推送数据的过程。这点与上面我们讲述的案例刚好相反。
2 在三个服务节点配置rsync
 这里给出三个服务节点的rsync配置文件，以供参考，读者可根据实际情况自行修改。
Web1节点rsyncd.conf配置如下：
uid = nobody
gid = nobody
use chroot = no
max connections = 10
strict modes = yes
pid file = /var/run/rsyncd.pid
lock file = /var/run/rsync.lock
log file = /var/log/rsyncd.log 
[web1]
path = /web1/wwwroot/
comment = web1 file
ignore errors
read only = no
write only = no
hosts allow = 192.168.12.134
hosts deny = *
list = false
uid = root
gid = root
auth users = web1user
secrets file = /etc/web1.pass
Web2节点rsyncd.conf配置如下：
uid = nobody
gid = nobody
use chroot = no
max connections = 10
strict modes = yes
pid file = /var/run/rsyncd.pid
lock file = /var/run/rsync.lock
log file = /var/log/rsyncd.log 
[web2]
path = /web2/wwwroot/
comment = web2 file
ignore errors
read only = no
write only = no
hosts allow = 192.168.12.134
hosts deny = *
list = false
uid = root
gid = root
auth users = web2user
secrets file = /etc/web2.pass
Web3节点rsyncd.conf配置如下：
uid = nobody
gid = nobody
use chroot = no
max connections = 10
strict modes = yes
pid file = /var/run/rsyncd.pid
lock file = /var/run/rsync.lock
log file = /var/log/rsyncd.log 
[web3]
path = /web3/wwwroot/
comment = web3 file
ignore errors
read only = no
write only = no
hosts allow = 192.168.12.134
hosts deny = *
list = false
uid = root
gid = root
auth users = web3user
secrets file = /etc/web3.pass
在三台服务节点rsyncd.conf文件配置完成后，依次启动rsync守护进程，接着将rsync服务加入到自启动文件中：
echo  “/usr/local/bin/rsync --daemon” >>/etc/rc.local
到此为止，三个web服务节点已经配置完成。 
3 配置内容发布节点
 配置内容发布节点的主要工作是将生成的静态网页实时的同步到集群中三个服务节点，这个过程可以通过一个shell脚本来完成，脚本内容大致如下：
#!/bin/bash
host1=192.168.12.131
host2=192.168.12.132
host3=192.168.12.133
 
src=/web/wwwroot/
dst1=web1
dst2=web2
dst3=web3
user1=web1user
user2=web3user
user3=web3user 

Inotifywait是一个监控等待事件，可以配合shell脚本使用它，下面介绍一下常用的一些参数：
? -m， 即--monitor，表示始终保持事件监听状态。
? -r， 即--recursive，表示递归查询目录。
? -q， 即--quiet，表示打印出监控事件。
? -e， 即--event，通过此参数可以指定要监控的事件，常见的事件有modify、delete、create、attrib等。

/usr/local/bin/inotifywait -mrq --timefmt '%d/%m/%y %H:%M' --format '%T %w%f%e' -e modify,delete,create,attrib  $src \
| while read files               表示当src=/web/wwwroot/ 这个目录的文件或目录有变化的时候《modify,delete,create,attrib》就触发事件同步文件！

        do
        /usr/bin/rsync -vzrtopg --delete --progress --password-file=/etc/server.pass $src 
  /usr/bin/rsync -vzrtopg --delete --progress --password-file=/etc/server.pass $src 
  /usr/bin/rsync -vzrtopg --delete --progress --password-file=/etc/server.pass $src 
                echo "${files} was rsynced" >>/tmp/rsync.log 2>&1            《可以将全部的文件均采集到反馈信息！》

                同步完成之后回调一个HTTP接口即可！

         done
脚本相关解释如下：
--timefmt：指定时间的输出格式。
--format：指定变化文件的详细信息。
这两个参数一般配合使用，通过指定输出格式，输出类似与：
15/04/10 00:29 /web/wwwroot/ixdba.sh  DELETE,ISDIR was rsynced     《非常详细的日志信息》

PS：这个可以搭建一个测试接口模拟测试一下是否是实时的反馈数据信息？？？
15/04/10 00:30 /web/wwwroot/index.htmlMODIFY was rsynced
15/04/10 00:31 /web/wwwroot/pcre-8.02.tar.gzCREATE was rsynced
这个脚本的作用就是通过inotify监控文件目录的变化，进而触发rsync进行同步操作，由于这个过程是一种主动触发操作，通过系统内核完成的，所以，比起那些遍历整个目录的扫描方式，效率要高很多。
有时会遇到这样的情况：向inotify监控的目录（这里是/web/wwwroot/）写入一个很大文件时，由于写入这个大文件需要一段时间，此时inotify就会持续不停的输出该文件被更新的信息， 这样就会持续不停的触发rsync去执行同步操作，占用了大量系统资源，那么针对这种情况，最理想的做法是等待文件写完后再去触发rsync同步。 在这种情况下，可以修改inotify的监控事件，即：“-e close_write,delete,create,attrib”。
接着，将这个脚本命名为inotifyrsync.sh，放到/web/wwwroot目录下，然后给定可执行权限，放到后台运行：
chmod 755 /web/wwwroot/inotifyrsync.sh
/web/wwwroot/inotifyrsync.sh &
最后，将此脚本加入系统自启动文件：
echo  “/web/wwwroot/inotifyrsync.sh &”>>/etc/rc.local
这样就完成了内容发布节点的所有配置工作。 

可以尝试采用python来写。做到多线程的同步机制！比如需要同步多台服务器的时候可以采用多线程的办法来解决提高效率！

4 测试rsync+inotify实时同步功能
 所有配置完成后，可以在网页发布节点的/web/wwwroot目录下添加、删除或者修改某个文件，然后到三个服务节点对应的目录查看文件是否跟随网页发布节点的/web/wwwroot目录下文件发生变化，如果你看到三个服务节点对应的目录文件跟着内容发布节点目录文件同步变化，那么我们这个业务系统就配置成功了。