前言

在電腦裡，我們可能存放了工作上的資料或是生活上的回憶。這些資料對我們來說，都是極為重要的。因此，需要有效的方法來保護這些資料，避免資料損毀，造成損失與遺憾。

為了保護資料的完整性，可以採用硬體或是軟體的方式來保護資料。以硬體為例，可以利用RAID的方式，來達成相當程度的保護；或是軟體的方式，將資料備份到現有的空間，碰到資料損壞的時候，還有備份的資料可以使用。

院內的使用者除了資料備份的議題外，還會面臨一個問題，個人電腦中與遠端主機的資料同步問題。以HPC使用者為例，常需要讓資料在個人電腦與HPC服務的主機之間來回。長久下來，可能會使得個人電腦與HPC主機中的資料不同步，難以進行資料的管理。

今天要介紹的rsync，可以以低成本的方式，解決資料備份與同步的問題。

rsync介紹

介紹rsync之前，先介紹兩個備份相關名詞：

鏡像備份(mirror backup)：如同照鏡子一樣，把資料完整的做一份備份。

增量備份(incremental backup)：只備份從上次備份後，資料有異動的部份。

rsync在符合GNU

GPL的使用下，是完全免費的；目前最新的版本是3.0.6版。rsync可以用來複製資料、備份資料以及同步資料。

rsync的工作原理

rsync為了快速地完成備份工作，在開始傳輸檔案之前，會先比較兩端的檔案，找出資料有異動的部份，將這些異動的部份傳輸到目的端，完成備份工作。正因為rsync只將資料有異動的部份傳輸到目的端，因此可以用來同步兩端的資料。

rsync的優點

可以進行增量備份，不怕備份中斷，節省備份時間。

傳輸過程中，可以利用ssh將資料加密。

open source的軟體，可以跨平台使用。

rsync的缺點

遇到檔案數或目錄層數多的時候，效率較差。檔案數達到一定的數量，rsync可能無法執行。

使用時要小心，避免覆蓋到想要保留的資料。

rsync的運作模式

rsync的運作模式有如下三種：

在本機上運作。

透過rsh或ssh的方式傳輸資料。

透過daemon的方式傳輸資料。

實際使用時，本機與遠端機器均要安裝rsync。前兩種運作模式，安裝rsync之後，不需要做任何設定，就能在來源端用rsync將資料備份到目的端；第三種運作模式要有目的端root的權限，對rsync相關檔案進行設定之後，並啟動rsync

daemon，才可以從來源端執行rsync將資料備份到目的端。

關於rsync daemon的設定，請詳參考資料。以下就列舉幾種rsync的使用案例，說明rsync的使用方式。

使用案例說明

◎使用【案例1】在本機上備份或同步專案目錄

假設我們有個專案正在進行，希望可以將專案資料帶到其他電腦上繼續使用。此時，就可以將辦公室電腦中的專案目錄，以rsync備份到隨身碟中，將專案資料帶到其他電腦上使用，方式如下：

1. src_dir 為專案目錄，dest_dir為隨身碟，內容如【圖1】所示

圖1

2.由於隨身碟中並沒有任何關於專案目錄的資料，因此我們使用指令"rsync -av 來源端目錄

目的端目錄"進行完整備份，將專案目錄的資料備份到隨身碟中，如【圖2】所示。

圖2

3. 利用sum指令比較兩個目錄的檔案是否有差異，比較結果如【圖3】所示，兩個目錄中的資料內容完全相同。

圖3

◎使用【案例2】將隨身碟中修改過的專案資料，同步回辦公室電腦中的專案目錄

在【案例1】中，我們將資料備份到隨身碟中，帶到其他的電腦上使用。現在要將變動過的資料，同步回辦公室電腦，步驟為：

1.同步前，辦公室電腦的資料內容及隨身碟中的資料內容比較，如【圖4】所示，少了一個檔案，還有一個檔案兩邊不同。

圖4

2.利用指令"rsync -av --delete 來源端目錄

目的端目錄"同步資料，如【圖5】所示，更新了一個檔案，因為使用了--delete參數，rsync刪除了一個檔案。

圖5

3.完成同步後，比較兩個目錄的檔案是否有差異，比較結果如【圖6】所示，兩個目錄中的資料內容完全相同。

圖6

◎使用【案例3】透過ssh將本機資料備份到遠端主機

院內同仁如果有大量的資料需要從遠端主機帶回個人電腦中使用，可以用rsync透過ssh把資料備份或同步到個人電腦中，只要遠端主機有安裝rsync，不需要特別的設定，就可以使用，作法如下：

1.備份前，遠端主機的資料內容如【圖7】所示。

圖7

2.在本機上使用指令"rsync -av -e ssh 遠端主機名稱:/路徑

目的端目錄"將遠端主機的資料，帶回個人電腦中使用。執行結果如【圖8】所示，並比對兩邊檔案的內容(【圖7】、【圖8】)，確認完整地將遠端主機的資料都帶回個人電腦。

圖8

◎使用【案例4】將個人電腦中的資料，透過ssh同步回遠端主機中存放或使用。

對部份同仁而言，可能在主機上放存放了很多的資料，這些資料需要與本機的資料同步以便管理，像是網頁資料或是科學計算的資料，其程序為：

1.備份前，本機資料的內容如【圖9】所示。

圖9

2.在本機上使用指令"rsync -av --delete -e ssh 來源端目錄

遠端主機名稱:/路徑"將資料同步到遠端主機中，執行結果如【圖10】所示。

圖10

3.比較本機資料與遠端主機資料的差異，如【圖9】、【圖11】所示，兩邊資料相同。

圖11

◎使用【案例5】將本機資料備份到rsync備份主機存放

除了透過ssh或rsh的方式將資料備份到遠端主機存放外，遠端主機還可以將rsync以服務的模式啟動，接受資料備份的要求(關於rsync以服務啟動的設定，請詳參考資料)。以下假設rsync備份主機已設定完成，並提供備份時所需要的帳號、密碼及模組名稱，備份程序如下：

1.備份前，本機資料如【圖12】所示。rsync備份主機提供了一組帳號、密碼及模組名稱以便我們進行本機資料備份。利用指令"rsync

-av 來源端目錄

帳號名稱@遠端主機名稱::模組名稱"將資料備份到rsync備份主機上存放；備份過程如【圖12】所示。

圖12

2.檢查rsync備份主機上的資料內容，如【圖13】所示，其結果與本機資料的內容(【圖12】)一致。

圖13

上述將資料備份到rsync備份主機的過程中，需要手動輸入密碼；如果需要自動備份，請加入--passwoed-file參數，指定密碼檔，例如rsync

-av

--password-file=/root/rsync.pwd，讓rsync去讀取指定的密碼檔，以便進行自動備份。要注意的是，rsync要求密碼檔的權限設定必須為檔案擁有者唯讀，其他人沒有任何存取權限，以保障密碼檔的安全。如此，rsync才能正常的完成指定的備份工作。

◎使用【案例6】使用rsync備份主機的資料，進行資料救援

平時如果有將資料備份到rsync備份主機上存放，一旦發生資料遺失或損毀，就可以透過rsync將備份資料取回，完成資料救援，方式為：

1.承使用【案例5】，我們故意將本機資料中的兩個檔案更名，模擬資料遺失狀況，接著用指令"rsync -av

rsync://帳號名稱@遠端主機名稱/模組名稱/路徑

目的端目錄"取回rsync備份主機上的資料。將取回的資料比對原本的資料，確認兩者內容一致，如【圖14】所示。

圖14

結語

使用rsync，要注意下列幾種狀況，避免資料被刪除或覆蓋：

確認資料要備份或同步的目的地，避免覆蓋來源端的資料。

同步資料時，請謹慎使用--delete參數，避免資料被刪除。

自動執行備份或同步時，請務必確認要備份的檔案系統存在；如果要備份的檔案系統不在，可能會誤將已備份的資料都刪除。

如果目錄或檔案數量過多，可能無法執行rsync備份。

本文以上列舉了常見的rsync使用案例，這些使用案例包含了備份及資料取回的程序，供讀者參考。利用rsync只更新異動資料的特性，除了可以減少備份時間，讓備份工作變得更容易進行外，即使備份失敗，也只需要再執行一次備份程序，將未備份的資料進行備份即可，可謂相當簡易而方便。

參考資料