在日常的运维工作中,文件传输任务频繁出现,而选择合适的工具能显著提高工作效率。RsyncSCP 是两款常见的文件传输工具,但它们各具优缺点,适合不同的场景。本文将通过深入分析这两款工具的特性、使用场景和性能,帮助你做出明智的选择,从而在文件传输中省时省力。

Rsync 与 SCP 简介

Rsync:增量传输的强大工具

Rsync 是一款支持文件同步的工具,广泛应用于备份和传输大文件。它最强大的功能是支持增量传输,只传输源和目标之间的差异部分,从而节省带宽和时间。此外,Rsync 支持本地和远程同步,并且能够保留文件的元数据信息如权限、时间戳等,适合复杂的传输需求。

SCP:简洁高效的文件传输工具

SCP 基于 SSH 协议传输文件,提供了简单、安全的文件复制方式。通过 SSH 进行加密传输,SCP 是传输小型文件和敏感数据的理想选择。相比于 RsyncSCP 的命令更加简单,直接用于单次的文件传输任务,但不支持增量同步和自动恢复中断。

核心功能对比

让我们通过以下表格来直观了解 RsyncSCP 的区别:

功能维度RsyncSCP
传输模式增量传输,支持差异化传输全量传输,每次复制整个文件
传输协议基于 SSH 或 Rsync 协议基于 SSH
数据压缩支持(可使用 -z 选项)不支持
文件权限保留支持保留文件的权限、时间戳等元数据不支持,默认不保留
中断恢复支持自动恢复中断的传输不支持
适用场景大量文件传输、定期备份、同步任务小文件传输、临时文件复制任务

使用场景详解

Rsync:高效的同步与备份解决方案

  • 定期数据备份Rsync 的增量传输功能特别适合进行定期数据备份。即使是大型文件夹或数据库,Rsync 也能高效地将更新部分同步,避免每次传输大量重复数据。
  • 大文件传输:当处理大文件或大量数据时,Rsync 的压缩功能和增量传输可以显著节省带宽,并加快传输速度。
  • 容错性强:网络环境不稳定时,Rsync 可以恢复被中断的传输,不需要重新传输整个文件。

SCP:快速传输的简洁方案

  • 小文件传输:当你只需传输少量文件时,SCP 是更快速的选择。它的命令语法简单直接,不需要配置复杂的选项即可完成文件的安全传输。
  • 传输敏感数据:由于 SCP 使用 SSH 加密,传输过程是安全的,适合敏感数据的快速传输。无需复杂设置,即可实现主机间的加密通信。
  • 快速部署:在简单的文件分发和临时文件传输任务中,SCP 能以最快速度完成任务,而不需要复杂的同步过程。

实战操作示例

Rsync 使用示例

假设你想将本地的 /home/user/docs/ 文件夹同步到远程服务器上,命令如下:

rsync -avz /home/user/docs/ user@remote:/backup/docs/
  • -a:归档模式,保留文件权限、符号链接和时间戳。

  • -v:详细模式,显示传输过程。

  • -z:压缩数据传输,提高效率。

SCP 使用示例

将本地的文件 /home/user/file.txt 传输到远程服务器上:

scp /home/user/file.txt user@remote:/remote/path/

这个命令非常直观,直接指定本地文件和远程路径,传输过程默认通过 SSH 加密。

性能对比与选择建议

单文件传输对比

以下是一个脚本,用于输出传输过程中CPU的利用率:

#!/bin/bash

if ! command -v pidstat &>/dev/null || !command -v bc &>/dev/null; 
then
    echo "请安装 sysstat 和 bc 软件包"
    exit 1
fi

#rsync -avz bigfile.img  root@192.168.1.200:/tmp &
scp bigfile.img root@192.168.1.200:/tmp &
SCP_PID=$!

CPU_USAGE_SUM=0
COUNT=0

while kill -0 $SCP_PID 2> /dev/null; do
#从pidstat 中正确捕获CPU的值
    CPU_USAGE=$(pidstat -p $SCP_PID 1 1 | awk '/[0-9]:[0-9][0-9]:[0-9][0-9] PM|AM/ && /(scp|rsync)/ {print $9}')
    if [[ $CPU_USAGE =~^[0-9]+([.][0-9]+)?$ ]]; then
        CPU_USAGE_SUM=$(echo "$CPU_USAGE_SUM + $CPU_USAGE" | bc)
        COUNT=$((COUNT + 1))
    fi
    sleep 1
done
if [ $COUNT -ne 0 ]; then
    AVG_CPU=$(echo "scale=2; $CPU_USAGE_SUM / $COUNT" | bc)
    echo "平均 CPU : $AVG_CPU%"
else
    echo "没有采集到 CPU 数据."

fi

首先我们通过dd构造一个大文件,执行如下的命令

dd if=/dev/zero of=bigfile.img bs=1M count=1024

测试使用SCP的传输,执行如下命令:

time ./scp-test.sh

等待片刻后打印出了结果,如下所示:

root@didiplus:~# time ./scp-test.sh
bigfile.img                                                                                                                                                                                            100% 1024MB  22.2MB/s   00:46
平均 CPU :4.77%

real    0m46.837s
user    0m9.321s
sys     0m39.456s

然后,测试使用rsync命令传输,执行如下命令

time ./rsync-test.sh

等待片刻后打印出了结果,如下所示:

root@didiplus:~# time ./rsync-test.sh
sending incremental file list
bigfile.img

sent 32,892 bytes  received 35 bytes  7,317.11 bytes/sec
total size is 1,073,741,824  speedup is 32,609.77
平均 CPU :23.50%

real    0m6.087s
user    0m1.591s
sys     0m0.403s

经过对比发现,SCP在传输单个文件时,CPU利用率明显低于 rsync,且传输速度更快。

root@didiplus:~# time ./rsync-test.sh
sending incremental file list

sent 63 bytes  received 12 bytes  50.00 bytes/sec
total size is 1,073,741,824  speedup is 14,316,557.65
没有采集到 CPU 数据.

real    0m2.030s
user    0m0.387s
sys     0m0.050s

root@didiplus:~# time ./scp-test.sh
bigfile.img                                                                                                                                                                                            100% 1024MB  22.8MB/s   00:44
平均 CPU :5.08%

real    0m46.800s
user    0m9.426s
sys     0m38.125s

然而,当再次执行 rsync 传输时,你会注意到第二次的传输速度明显提升,同时几乎不再占用 CPU 资源。这是因为 rsync 会智能判断文件是否已存在,已存在的文件将不会被重复传输。而 SCP 则无论文件是否已存在,每次都会重新传输整个文件。

目录传输对比

修改脚本,将文件改成目录,其他不变,如下所示

#rsync -avz /root/test_dir/  root@192.168.1.200:/tmp &
scp  -rq /root/test_dir/  root@192.168.1.200:/tmp &

然后,测试SCP传输效果,运行脚本,输出结果所示所示,由于SCP每一次传输都是完整传输。两次传输的用时和CPU使用率几乎一致。

root@didiplus:~# time ./scp-test.sh
平均 CPU :3.98%

real    0m16.368s
user    0m2.974s
sys     0m11.934s
root@didiplus:~# time ./scp-test.sh
平均 CPU :4.66%

real    0m14.366s
user    0m2.979s
sys     0m11.137s

接着测试rsync传输效率,一样脚本重复执行两次,输出结果如下所示:

root@didiplus:~# time ./rsync-test.sh
sending incremental file list
./
bigfile.img

sent 131 bytes  received 229,426 bytes  41,737.64 bytes/sec
total size is 314,572,800  speedup is 1,370.35
平均 CPU :5.99%

real    0m6.086s
user    0m0.778s
sys     0m0.213s
root@didiplus:~# time ./rsync-test.sh
sending incremental file list

sent 81 bytes  received 12 bytes  186.00 bytes/sec
total size is 314,572,800  speedup is 3,382,503.23
没有采集到 CPU 数据.

real    0m2.029s
user    0m0.386s
sys     0m0.058s

由于 rsync 能检测文件是否已存在,因此二次传输所耗时间远远少于首次。如果仅对比首次传输的时间和 CPU 利用率,SCP 无论是在传输文件还是目录方面,速度都更快,且资源消耗较低。

增量场景对比

最后,再测试一下目录增量,将一些新的文件复制到要传输的目录中。

cp hostResourceUtil.py  install.sh xp-install.log  test_dir/

然后,测试rsync,执行测试rsync脚本,输出结果如下所示:

root@didiplus:~# time ./rsync-test.sh
sending incremental file list
./
hostResourceUtil.py
install.sh
xp-install.log

sent 10,654 bytes  received 76 bytes  7,153.33 bytes/sec
total size is 314,604,934  speedup is 29,320.12
没有采集到 CPU 数据.

real    0m2.030s
user    0m0.396s
sys     0m0.052s
root@didiplus:~# time ./scp-test.sh
平均 CPU :5.33%

real    0m14.460s
user    0m2.915s
sys     0m10.500s

rsync会计算出了需要传输的文件列表,并且仅传输了这些新的文件,而scp在增量的场景下,则完全不如rsync.

总结

如何在 Rsync 和 SCP 之间做出选择?

  • 选择 Rsync 的场景:当你需要进行大规模文件传输、定期备份或者对传输效率和稳定性有高要求时,Rsync 无疑是首选。
  • 选择 SCP 的场景:当你只是偶尔需要传输少量文件,且需要快速完成任务时,SCP 简单直接、命令简洁,是传输少量文件的理想工具。

Rsync 和 SCP 都各有千秋,了解它们的优劣,才能在实际工作中做出最佳选择。无论是高效的数据备份,还是轻松的小文件传输,选择正确的工具不仅能提高工作效率,还能为你的工作流程带来更多便利。

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