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。Rsync 和 SCP 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 Rsync，SCP 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 Rsync 和 SCP 的区别：

功能维度	Rsync	SCP
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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