近些年來，計算機硬件變得非常的便宜。每 GB 的硬盤空間只需要 0.50 美元，一臺 19 英寸的平板顯示器售價還不到 200 美元，一臺可以運行 Unix® 的便攜式電腦售價還不到 1000 美元。即使是專門的服務器硬件也不是很昂貴。

價格如此的便宜，使得一個中型或大型的組織可以為不同的任務采用單獨的硬件設備。而且，只需要將計算機連接到網絡、將磁盤映像復制到一臺普通的計算機并重新啟動，就可以輕松地擴展計算能力。當然，沒有免費的午餐。每臺計算機都需要電能、空調以及關心和愛護。

在管理大量的計算機時最常見的問題之一是，如何保持這些系統最新和一致。在有些情況下，您希望在所有的地方都部署某個應用程序的相同版本，以免不一致的特性讓用戶感到困惑。或者，作為另一個示例，您可能希望在用于相同目的的不同服務器中安裝相同的操作系統。具有可預測性是很有好處的。

即使您只擁有一臺便攜式計算機和一臺臺式計算機，保持這兩臺計算機之間的同步也可能是一項艱巨的任務。今天，您正在使用便攜式計算機進行工作。而昨天，您可能使用臺式計算機對某些內容進行了修改。您可能在這兩天中都向中央文件服務器上傳或從中下載了一些文件。隨著數據的上傳和下載，很快您就會被什么數據放在什么地方給弄糊涂。

在本系列的第 5 部分中，讓我們來討論一些有價值的技術，它們可以幫助您控制文件數目急劇增加的局面。

壓縮和轉發

很顯然，要在多臺不同的計算機之間維護數據的一致性，最簡單的方法是隨身攜帶您的文件（電子表格、數據庫、文本文件，等等）。如果您可以直接接觸到所使用的每臺計算機，那么您可以攜帶一個便攜式磁盤、CD-RW 或大容量的便攜閃存，并在需要使用這些文件時插入存儲設備。

然而，如果您所使用的計算機是遠程的或無法直接接觸到的，假設在愛達荷州 Boise 的機房中，無法直接連接外部設備。相反，您可以為您的（一些或所有的）文件建立存檔，連接到局域網 (LAN) 或廣域網 (WAN) 中，將存檔復制到目標，然后恢復這些文件以便繼續工作（而且，您可以使用存檔作為簡單的備份，以便在出現災難的情況下保護您的文件，比如將計算機忘在出租車中）。

在 Unix 系統中，可靠的實用程序 tar 可以用來簡化構建存檔的工作。tar 實用程序將一個或多個文件和目錄打包為單個文件，并保持原始文件的大小、擁有者、權限、文件類型及其在文件系統層次結構中的位置。tar 實用程序將您的文件完整地記錄到磁帶中，tar 是磁帶存檔程序 (tape archiver) 的首字母縮寫。

例如，假設您在一個目錄中放入了各種各樣的文件，如清單 1 所示。

清單 1. 文件目錄

$ cd stuff$ ls -lR.:drwxr-xr-x　2 mstreicher mstreicher　 4096 Oct 12 19:11 CSS-rwxr-xr-x　1 mstreicher mstreicher 91 Aug 17　2005 demo.rb-rw-r--r--　1 mstreicher mstreicher 111563 Oct 12 19:10 tech.pdf./css:total 16-rw-r--r--　1 mstreicher mstreicher　 711 Mar 25　2006 style.css-rw-r--r--　1 mstreicher mstreicher 11353 Apr 10　2006 valid.css

要為這兩個文件和一個目錄創建存檔，可以運行下面的 tar 命令：

$ tar --create --verbose --gzip --file archive.tgz *css/css/style.csscss/valid.cssdemo.rbtech.pdf

--create 選項告訴 tar 創建一個存檔；--verbose 選項為 tar 所處理的文件生成一個列表；--gzip 選項啟用 gzip 方式的壓縮，這將縮小該存檔的大小；而 --file archive.tgz 指定了存檔的名稱。

Shell 將星號 (*) 解釋為“任何文件，所以對其展開后為兩個文件和一個目錄。從上面的輸出中您可以看出，tar 對 CSS 目錄進行了存檔，同時遞歸地對該目錄中的內容進行了存檔。

在運行 tar 命令之后，當前目錄中包含了一個新的文件 archive.tgz：

$ ls -l archive.tgz-rw-r--r--　1 mstreicher mstreicher 105470 Oct 13 17:16 archive.tgz

現在，您可以將 archive.tgz 復制到另一臺計算機，并在遠程計算機上使用 tar 解壓存檔的內容。事實上，用來恢復文件的命令行與前面使用的命令行基本相同。要對這個存檔進行解壓，可以使用：

$ tar --extract --verbose --gunzip --preserve-permissions --file archive.tgz

這個 tar 命令將解壓 archive.tgz 壓縮文件中的內容。--extract 選項與 --create 選項正好相反；--gunzip 與 --gzip 相反，而 --preserve-permissions 將重新創建原始文件的權限。

在運行了這個命令之后，完整地恢復了所保存的文件，并保持了原來的時間戳、權限和文件名。同時，重新創建了名為 css 的目錄，并將其中的內容壓縮到了最初的位置。

tar 實用程序具有許多選項：--create、--extract 和 --list（列出 .tar 文件的內容而不展開該文件）。其他的選項（如 --gzip 和 --preserve-permissions）用來控制 tar 如何創建存檔。有關在您的 Unix 版本中每個選項更詳細的信息和正確的語法，請參閱 tar 的 man 頁面。

創建存檔、將其復制到目標、然后再解壓縮，這種方法非常有用，但是可能比較費事。另外，如果存檔非常大，您可能無法同時存儲存檔和解壓后的文件。如果源和目標計算機之間通過 LAN 或 WAN 連接，那么為了節省時間，您可以組合使用 Secure Shell (SSH) 和 tar 命令，以將文件存檔、復制和解壓合并為一步操作。下面是完成這項工作的命令：

$ (cd ~/stuff; tar --create --gzip --file - *) |　ssh destination tar --extract --gunzip --file --verbose -C stuff

該命令進行了很多操作，所以讓我們對其進行分解：

命令中帶圓括號的部分稱為subshell。subshell 中進行的更改，例如更改目錄，不會影響到您的命令行，但是它將影響 subshell 的執行環境。因此，第一個短語 (cd ~/stuff; tar --create --gzip --file - *) 更改到目錄 ~/stuff，然后運行 tar。因為 subshell 后面跟著管道，所以 subshell 的所有輸出都通過管道傳輸給了下一個命令。

與許多其他的 Unix 實用程序一樣，tar 可以分別向標準輸出 (stdout) 寫入、從標準輸入 (stdin) 讀取。stdout 和 stdin 通常表示為連字符 (-)。所以，短語 --create --file - 在 stdout 上創建存檔。

管道 (|) 將 subshell 的所有輸出通過管道傳輸給 ssh。這樣可以有效地將所有的輸出從源計算機傳輸到目標計算機。

最后，目標計算機運行自己的 tar 實例對存檔進行解壓。然而，這里的 --extract --file - 從標準輸入 讀取存檔。-C 選項強迫接收方 的 tar 在開始進行任何處理之前，將目錄更改到 stuff（在遠程 home 目錄中）。最后的結果是，將通過 ssh 傳輸的存檔解壓到 ~/stuff 中。

通過這一個（有些冗長的）命令，您創建了、傳輸并解壓縮了存檔。順便提一下，對該命令行中內容的順序稍作顛倒，您就可以從遠程計算機中獲取創建的存檔并解壓到本地計算機。下面的命令可以實現這項任務，在本地計算機中運行：

$ ssh destination cat archive.tgz |　(cd ~/stuff; tar --extract --gunzip --file -)

在遠程計算機上打開遠程存檔，將 cat 產生的字節流發送到 subshell，這個 subshell 首先更改目錄，然后對存檔進行解壓縮。（為 tar 命令添加 -C ~/stuff 可以起到與前面相同的作用；這個示例顯示了 subshell 也可以使用輸入。）

您可以使用相同的方法在同一臺計算機上對文件進行鏡像。嘗試下面的命令：

tar --create --file - * | tar -C /path/to/Directory --extract --file -

通過復制方式存檔

tar 實用程序加上 ssh，可以很方便地將文件從一臺計算機傳輸到另一臺計算機。tar 實用程序創建存檔，而 ssh 則實現該存檔的安全傳輸。

另一種方法是使用 SSH 固有的能力將文件從一臺計算機傳輸到另一臺計算機。sftp 是 SSH 的另一種特征，它提供了文件傳輸協議 (FTP) 的所有特性，并且在傳輸的過程中對文件數據進行保護。（通常，不建議使用 FTP，因為它不是很安全，然而公共的 FTP 站點是個例外。）

如果您曾經使用過 FTP，sftp 實際上與其相同。只需輸入 sftp destination 以連接到名為 destination 的遠程計算機，然后運行 FTP 命令，如 cd、lcd、mput 和 mget 以便對文件進行雙向移動。

在兩臺計算機之間傳輸文件的另一種方法是使用 scp，即安全復制 (secure copy)。顧名思義，scp 的工作方式與普通的 cp 非常相似，它可以用來將文件從一個地方復制到另一個地方，可以在同一臺計算機上或兩臺不同的計算機之間。

例如，如果您希望在本地計算機中將一些文件和目錄復制到另一個目錄，您可以運行與清單 2 中所示類似的代碼。

清單 2. 在兩臺計算機之間復制文件

$ ls -lFdrwxr-xr-x　2 mstreicher mstreicher　 4096 Oct 12 19:11 CSS/-rwxr-xr-x　1 mstreicher mstreicher 91 Aug 17　2005 demo.rb*-rw-r--r--　1 mstreicher mstreicher 111563 Oct 12 19:10 tech.pdf$ cp -pr * /home/joe/stuff$ ls -lF /home/joe/stuffdrwxr-xr-x　2 mstreicher mstreicher　 4096 Oct 12 19:11 css/-rwxr-xr-x　1 mstreicher mstreicher 91 Aug 17　2005 demo.rb*-rw-r--r--　1 mstreicher mstreicher 111563 Oct 12 19:10 tech.pdf

在這個示例中，cp -pr 遞歸地將所有的文件和目錄復制到 /home/joe/stuff。-r 表示遞歸；-p 表示保持該文件的時間戳。

您可以使用 scp 完成相同的工作（即在本地進行復制）：

$ scp -pr * /home/joe/stuff

但如果您指定了遠程系統，那么 scp 可以通過網絡復制文件：

$ scp -pr * destination:/home/joe/stuff

假定目標計算機中存在 /home/joe/stuff 目錄，并且對您來說是可寫的，那么這兩個文件和一個目錄將完整地復制到遠程計算機。與 cp 一樣，scp 使用 -p 表示保持文件的時間戳，-r 表示遞歸。

scp 很容易使用，特別是當建立了私-公鑰對時，可以避免在每次執行 ssh/scp/sftp 操作時輸入密碼。

然而對于 scp，有一個特殊的問題需要注意。假定您在自己的 home 目錄中有一個名為 doc 的目錄，并且您希望將其復制到遠程系統。而且，您希望當文件或目錄具有相同名稱時，使用 ~/doc 中的內容替換遠程 doc 目錄中的內容。需要使用的命令應該與下面所示類似：

$ scp -pr ~/doc destination:/path/to/doc

請注意，目標計算機上的目錄沒有尾部的斜杠 (/)。scp 將這個路徑解釋為“將 ~/doc 目錄中的內容復制到目標計算機的 /path/to/doc 目錄。與 cp 一樣，與本地文件和目錄具有相同名稱的遠程文件和目錄將被覆蓋，而遠程系統中所特有的文件將保持不變。

然而，如果您添加上尾部的斜杠，如下所示：

$ scp -pr ~/doc destination:/path/to/doc/

scp 將后面的這個路徑解釋為“將 ~/doc 目錄復制到 /path/to/doc/ 目錄。所以，將本地 doc 目錄復制到遠程目錄中，而不是覆蓋遠程目錄的內容。

尾部的斜杠并不是一個錯誤。有時您可能希望使用它，而有時您可能不希望使用它，這取決于實際情況。

保持同步

scp 非常有用，因為它與 cp 非常接近。tar 和 ssh 稍微復雜一點，但它們可以保持文件的元數據，如擁有者和權限。

但是 tar 和 scp 都無法對本地和遠程目錄中的內容進行同步。例如，如果您在本地系統中更改了一個文件，并在遠程系統中更改了另一個文件，那么為了建立工作鏡像，您不得不運行兩次 scp 命令。現在可以想象一下，如果您更改了大量的文件，并且其中許多具有相同的名稱，很快地，您將會發現同步工作變得非常復雜。

幸運的是，有一個名為 rsync 的神奇的實用程序，它可以對文件集進行同步。然而更有價值的是，rsync 僅對那些更改過的數據進行傳輸，這樣可以使得傳輸的數據量最小化。

與 tar 一樣，您可以將 rsync 與 ssh 組合使用，以連接到遠程系統并對本地和遠程的文件集合進行同步。與 scp 一樣，您可以使用 rsync 在本地進行文件復制。您還可以使用 rsync 列舉文件。

其最大的優點在于，rsync 具有各種選項，要使得一個目錄成為另一個目錄真正的鏡像，可以使用相應的選項刪除原始目錄中不存在的那些文件。讓我們來看一些示例：

$ rsync -e ssh --times *.txt destination:

這個命令將當前工作目錄中所有的文本文件復制到您在名為 destination 的計算機上的 home 目錄中。-times 選項保持每個文件的訪問權限、創建和最后修改時間。

$ rsync -e ssh --times --perms --recursive --delete doc destination:

這個變化的 rsync 命令在目標計算機上您的 home 目錄中創建本地 doc 目錄的鏡像。同時保持文件的時間和權限，并且刪除外來的文件（即，在本地目錄中不存在的遠程目錄中的文件）。

因為 rsync 可能執行一些重要的更改，所以您可能希望為該命令行添加 --dry-run 選項，以便預覽 rsync 計劃完成哪些操作。--dry-run 并不進行任何更改，它僅僅顯示將要執行的操作，如下面的清單 3 所示。

清單 3. 預覽 rsync 將要執行的操作

$ rsync -e ssh --dry-run --times --perms --recursive --delete bin destination:building file list ... donebin/skipping non-regular file "bin/HTML.pl"skipping non-regular file "bin/Quark.pl"bin/Responses/bin/Responses/DBI.pmbin/Responses/Response.pmskipping non-regular file "bin/XML.pl"bin/backupdca.shbin/lib/bin/report.plbin/report.txtsent 724 bytes　received 108 bytes　554.67 bytes/sectotal size is 168879　speedup is 202.98

rsync 具有許多選項：

-a 是非常有用的選項，因為它是 --group --owner --perms --times --devices --links --recursive 的縮寫。--devices 重新創建設備文件，而 --links 將符號鏈接復制為符號鏈接，而不是復制符號鏈接所指向的內容。

--update 可以防止 rsync 覆蓋較新的文件。如果遠程系統具有比本地系統較新的文件，那么將會保留遠程系統中的這個文件。

可以嘗試使用 --verbose 選項，以便在 rsync 命令執行的過程中進行觀察。

同樣的，有關 rsync 的更多使用技巧，請閱讀 man 頁面。它具有一種重要的特性，即您可以定義需要包括和排除的文件。

數據無處不在

Unix 已在網絡環境中使用了 20 多年。其間，硬件發生了很大的變化，而大部分軟件則保持不變，這為用戶和系統管理員帶來了困難。最大的問題之一是，隨著磁盤的容量變得越來越大，要想跟蹤所有的數據更加困難。這些實用程序，如 tar、sftp/scp 和 rsync 可以用來完成各種磁盤操作。

本系列的第 6 部分將討論自動化方面的內容，這是另一種節省時間和精力并減少人工錯誤的方法。