Skip to main content

数据同步

juicefs sync 是强大的数据同步工具,可以在所有支持的存储之间并发同步或迁移数据,包括对象存储、JuiceFS、本地文件系统,你可以在这三者之间以任意方向和搭配进行数据同步。除此之外,还支持同步通过 SSH 访问远程目录、HDFS、WebDAV 等,同时提供增量同步、模式匹配(类似 rsync)、分布式同步等高级功能。

混用社区版和企业版客户端

juicefs sync 功能的代码在社区版和企业版之间共享代码,因此即便交叉混用不同版本的 JuiceFS 客户端,sync 命令也能正常工作——除了一个特例,就是使用 jfs:// 协议头的情况。社区版和企业版客户端有着不同的元数据引擎实现,因此如果用到了 jfs:// 协议头,则不能混用不同版本的客户端。

juicefs sync 用法如下:

juicefs sync [command options] SRC DST

# 从 OSS 同步到 S3
juicefs sync oss://mybucket.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com s3://mybucket.s3.us-east-2.amazonaws.com

# 从 S3 直接同步到 JuiceFS
juicefs sync s3://mybucket.s3.us-east-2.amazonaws.com/ jfs://VOL_NAME/

# 源端:a1/b1,a2/b2,aaa/b1 目标端:empty 同步结果:aaa/b1
juicefs sync --exclude='a?/b*' s3://mybucket.s3.us-east-2.amazonaws.com/ jfs://VOL_NAME/

# 源端:a1/b1,a2/b2,aaa/b1 目标端:empty 同步结果:a1/b1,aaa/b1
juicefs sync --include='a1/b1' --exclude='a[1-9]/b*' s3://mybucket.s3.us-east-2.amazonaws.com/ jfs://VOL_NAME/

# 源端:a1/b1,a2/b2,aaa/b1,b1,b2 目标端:empty 同步结果:a1/b1,b2
juicefs sync --include='a1/b1' --exclude='a*' --include='b2' --exclude='b?' s3://mybucket.s3.us-east-2.amazonaws.com/ jfs://VOL_NAME/

模式匹配

撰写同步命令的时候首先需要注意:SRCDST 如果以 / 结尾将被视为目录(比如 movies/)。没有以 / 结尾则会被视为「前缀」,将按照前缀匹配的规则进行匹配,例如,当前目录下有 testtext 两个目录,使用以下命令可以将它们同步到目标路径 ~/mnt/

juicefs sync ./te ~/mnt/

使用这种方式,sync 命令会以 te 前缀匹配当前路径下所有包含该前缀的目录或文件,即 testtext,上方的命令会将他们拷贝到 ~/mnt/ 这个目录下。

如果调整目标路径的前缀,例如将目标前缀改为 ab,那么拷贝文件还会伴随着重命名:

# 目标路径中同步来的 `test` 目录名会变成 `abst`,`text` 会变成 `abxt`。
juicefs sync ./te ~/mnt/ab

类似 rsync,你可以用 --exclude--include 来过滤需要同步的文件,并通过多个规则的组合实现任意集合的同步,规则如下:

  • / 结尾的模式会仅匹配目录,否则会匹配文件、链接或设备;
  • 包含 *?[ 字符时会以通配符模式匹配,否则按照常规字符串匹配;
  • * 匹配任意非空路径组件,在 / 处停止匹配;
  • ? 匹配除 / 外的任意字符;
  • [ 匹配一组字符集合,例如 [a-z][[:alpha:]]
  • 在通配符模式中,反斜杠可以用来转义通配符,但在没有通配符的情况下,会按字面意思匹配;
  • 始终以模式作为前缀递归匹配;
  • 在使用包含/排除规则时,位置在前的选项优先级更高。--include 应该排在前面,如果先设置 --exclude '*' 排除了所有文件,那么后面的 --include 'xxx' 包含规则就不会生效。

例如,同步所有文件,但排除隐藏文件(以 . 为开头命名均被视为隐藏文件):

# 排除隐藏文件
juicefs sync --exclude '.*' /tmp/dir/ s3://ABCDEFG:[email protected]/

重复该选项匹配更多规则,例如,排除所有隐藏文件、pic/ 目录 和 4.png

juicefs sync --exclude '.*' --exclude 'pic/' --exclude '4.png' /tmp/dir/ s3://ABCDEFG:[email protected]

使用 --include 选项设置要包含的目录或文件,例如,只同步 pic/4.png 两个文件,其他文件都排除:

juicefs sync --include 'pic/' --include '4.png' --exclude '*' /tmp/dir/ s3://ABCDEFG:[email protected]
提示

模式匹配还可以实现删除存储系统中特定文件。诀窍是在本地创建一个空目录,将其作为 SRC

示范如下,谨慎起见,所有示范均添加了 --dry --debug 选项,因此命令不会实际删除任何文件,而是打印执行计划。验证成功后,去掉这两个选项便能实际执行:

mkdir empty-dir
# 删除 mybucket 中所有对象,但保留后缀名为 .gz 的文件
juicefs sync ./empty-dir/ s3://xxx:[email protected]/ --delete-dst --exclude=*.gz --dry --debug
# 删除 mybucket 中所有后缀名为 .gz 的文件
juicefs sync ./empty-dir/ s3://xxx:[email protected]/ --delete-dst --include=*.gz --dry --debug

同步行为

无挂载点同步

在两个存储系统之间同步数据,如果其中一方是 JuiceFS,推荐直接使用 jfs:// 协议头,而不是先挂载 JuiceFS,再访问本地目录。这样便能跳过挂载点,直接读取或写入数据(该过程依然需要读取客户端配置文件,可以使用 juicefs auth 命令提前做好认证、生成配置文件),在大规模场景下,绕过 FUSE 挂载点将能节约资源开销以及提升数据同步性能。

增量同步与全量同步

juicefs sync 默认以增量同步方式工作,对于已存在的文件,仅在文件大小不一样时,才再次同步进行覆盖。在此基础上,还可以指定 --update,在源文件 mtime 更新时进行覆盖。如果你的场景对正确性有着极致要求,可以指定 --check-new--check-all,来对两边的文件进行字节流比对,确保数据一致。

如需全量同步,即不论目标路径上是否存在相同的文件都重新同步,可以使用 --force-update

目录结构与文件权限

默认情况下,空目录不会被同步。如需同步空目录,可以使用 --dirs 选项。

另外,在本地、SFTP、HDFS 等文件系统之间同步时,如需保持文件权限,可以使用 --perms 选项。

本地目录之间同步时,支持通过设置 --links 选项开启遇到符号链时同步其自身而不是其指向的对象的功能。同步后的符号链接指向的路径为源符号链接中存储的原始路径,无论该路径在同步前后是否可达都不会被转换,注意:

  • 符号链接自身的 mtime 不会被拷贝;
  • --check-new--perms 选项的行为在遇到符号链接时会被忽略。

数据同步与碎片合并

当目的地是 JuiceFS 文件系统的时候,推荐使用 jfs:// 协议头,这种方式不需要 FUSE 挂载点,能减少资源开销,并且还针对碎片合并导致的写放大问题进行了优化。

如果必须使用 FUSE 挂载点来同步数据,那么对于大文件同步场景,建议调整挂载参数 --flush-wait=60,将默认 5 秒一次的持久化改为 60 秒,减少碎片量导致的写放大。详细阅读写放大的排查以了解更多。

加速同步

juicefs sync 默认启用 10 个线程执行同步任务,可以根据需要设置 --threads 选项调大或减少线程数。但也要注意,受限于有限的单机资源,一味增加 --threads 未必能持续提升同步速度,反而可能会导致 OOM。因此如果同步速度不足,还需要考虑:

  • SRCDST 的存储系统是否已经达到了带宽上限,如果其中一个存储已经到达带宽限制,同步的瓶颈就在这里,增加并发度也不会继续提升同步速度;
  • 单机资源是否吃紧,比如 CPU、网卡拥堵。如果同步受限于单机资源,那么可以考虑:
    • 如果运行环境有硬件条件更好的节点(CPU、网络出口带宽等),可以换用该节点来运行 juicefs sync,通过 SSH 访问源数据,例如 juicefs sync root@src:/data /jfs/data
    • 使用分布式同步,在下方相关小节介绍。
  • 如果同步的数据以小文件为主,并且 SRC 的存储系统的 list API 性能极佳,那么 juicefs sync 默认的单线程 list 可能会成为瓶颈。此时考虑启用并发 list 操作,在下一小节介绍。

并发 list

juicefs sync 命令的输出中,关注 Pending objects 的数量,如果该值持续为 0,说明消费速度大于生产,可以增大 --list-threads 来启用并发 list,以及用 --list-depth 来控制并发 list 的目录深度。

比方说,如果你面对的是 JuiceFS 所使用的对象存储服务,那么目录结构为 /<vol-name>/chunks/xxx/xxx/...,对于这样的目录结构,使用 --list-depth=2 来实现对于 /<vol-name>/chunks 的并发列表操作,是比较合适的选择。

分布式同步

在两个对象存储之间同步数据,就是从一端拉取数据再推送到另一端,同步的效率取决于客户端与云之间的带宽:

JuiceFS-sync-single

在同步大量数据时,单机带宽往往会被占满出现瓶颈,针对这种情况,考虑使用多机并发同步:

JuiceFS-sync-worker

Manager 作为主控执行 sync 命令,通过 --worker 参数定义多个 Worker 节点(Manager 自身也参与同步),JuiceFS 会根据 Worker 的总数量,动态拆分同步任务并分发给各个节点并发执行,单位时间内能处理的数据量更大,总带宽也成倍增加。

在配置多机并发同步任务时,需要提前配置好 Manager 节点到 Worker 节点的 SSH 免密登录,如果 Worker 节点的 SSH 端口不是默认的 22,请在 Manager 节点的 ~/.ssh/config 设置其端口号。Manager 会将 JuiceFS 客户端程序分发到 Worker 节点,为避免兼容性问题,Manager 和 Worker 应使用相同类型和架构的操作系统。

举例说明,用分布式同步的方式进行对象存储间的数据同步:

juicefs sync --worker [email protected],[email protected] s3://ABCDEFG:[email protected] oss://ABCDEFG:[email protected]

运行这个命令后,当前节点与两个 Worker 节点 [email protected][email protected] 将共同分担数据同步任务。

上方的示范中是对象存储 → 对象存储的数据同步,如果需要基于 FUSE 挂载点做数据同步,那么可以在所有节点挂载 JuiceFS,然后用类似下方的命令来进行分布式同步:

# 在所有节点挂载 JuiceFS,以 parallel-ssh 为例,需要将配置文件复制到所有节点,然后挂载
parallel-scp -h hosts.txt -r /root/.juicefs /root/.juicefs

# 源文件系统需要更好的读性能,因此增大 buffer-size
parallel-ssh -h hosts.txt -i juicefs mount jfs-src /jfs-src --buffer-size=1024 --cache-size=0

# 目标文件系统需要更好的写性能
parallel-ssh -h hosts.txt -i juicefs mount jfs-dst /jfs-dst --buffer-size=1024 --cache-size=0 --flush-wait=60 --max-uploads=50

# 挂载完毕后,用下方命令拷贝数据
juicefs sync --worker host1,host2 /jfs-src /jfs-dst

观测和监控

简单来说,用 sync 命令拷贝大文件时,进度条可能会迟迟不更新,如果担心命令未能正常工作,可以用其他手段对传输情况进行观测。

sync 假定了使用场景是拷贝大量文件,因此进度的计算也是针对多个文件设计的:每一个文件完成了拷贝后,进度会更新一次。因此如果面对的都是大文件,单个文件的拷贝速度太慢,进度条就会变化缓慢,或者呈现卡死的状态。如果目的地端协议不支持 multipart upload(比如 filesftpjfs 协议头),单个文件会单线程进行复制,无法对大文件进行并发上传。可想而知,大文件 + 不支持 multipart upload,将会更容易出现进度条卡死的情况。

如果你观察到进度不再变化,参考下列手段进行观测和排查:

  • juicefs sync 添加 --verbose 参数,打印 DEBUG 日志。
  • 如果数据同步的两方有任何一个是 JuiceFS 宿主机挂载点:
  • 如果数据同步的目的地是宿主机本地盘,可以直接观察目录下是否存在名称中带 .tmp.xxx 后缀的临时文件,sync 过程中会将传输结果写入临时文件,待传输完成后进行重命名,才完成最终的写入。观察临时文件大小是否变化,就能确定当前的写入状况。
  • 如果传输目的地均为对象存储,可以通过类似 nethogs 的命令,查看出入网流量,来判断传输进展。

如果需要监控 sync 命令的进度,可以使用 --metrics 参数指定监控指标地址,默认为 127.0.0.1:9567。用 Prometheus 抓取这些指标,就能进行监控。

使用 S3 网关进行跨区域数据同步

通过 POSIX 方式访问 JuiceFS 时,会有频繁的元数据访问,跨区域访问元数据的延迟比较高会影响访问性能。如果需要跨区域传输大量小文件,这时元数据服务延迟高对性能影响更严重。

sync via public metadata service

在这种情况下,可以通过跨区访问部署在源区域的 S3 网关来提升性能,它可以大幅减少跨区域访问的请求数。

sync via gateway

阅读「S3 网关」学习如何使用和部署 S3 网关。