rsync是unix/linux下同步檔案的乙個高效演算法，它能同步更新兩處計算機的檔案與目錄，並適當利用查詢檔案中的不同塊以減少資料傳輸。rsync中一項與其他大部分類似程式或協定中所未見的重要特性是映象是只對有變更的部分進行傳送。rsync可拷貝／顯示目錄屬性，以及拷貝檔案，並可選擇性的壓縮以及遞迴拷貝。rsync利用由andrew tridgell發明的演算法。這裡不介紹其使用方法，只介紹其核心演算法。我們可以看到，unix下的東西，乙個命令，乙個工具都有很多很精妙的東西，怎麼學也學不完，這就是unix的文化啊。
本來不想寫這篇文章的，因為原先發現有很多中文blog都說了這個演算法，但是看了一下，發現這些中文blog要麼翻譯國外文章翻譯地非常爛，要麼就是介紹這個演算法介紹得很亂讓人看不懂，還有錯誤，誤人不淺，所以讓我覺得有必要寫篇rsync演算法介紹的文章。（當然，我成文比較倉促，可能會有一些錯誤，請指正）
問題首先， 我們先來想一下rsync要解決的問題，如果我們要同步的檔案只想傳不同的部分，我們就需要對兩邊的檔案做diff，但是這兩個問題在兩台不同的機器上，無法做diff。如果我們做diff，就要把乙個檔案傳到另一台機器上做diff，但這樣一來，我們就傳了整個檔案，這與我們只想傳輸不同部的初衷相背。
於是我們就要想乙個辦法，讓這兩邊的檔案見不到面，但還能知道它們間有什麼不同。這就出現了rsync的演算法。
演算法rsync的演算法如下：（假設我們同步原始檔名為filesrc，同步目的檔案叫filedst）
1）分塊checksum演算法。首先，我們會把filedst的檔案平均切分成若干個小塊，比如每塊512個位元組（最後一塊會小於這個數），然後對每塊計算兩個checksum，
為什麼要這樣？因為若干年前的硬體上跑md4的演算法太慢了，所以，我們需要乙個快演算法來鑑別檔案塊的不同，但是弱的adler32演算法碰撞概率太高了，所以我們還要引入強的checksum演算法以保證兩檔案塊是相同的。也就是說，弱的checksum是用來區別不同，而強的是用來確認相同。（checksum的具體公式可以參看這篇文章）
2）傳輸演算法。同步目標端會把filedst的乙個checksum列表傳給同步源，這個列表裡包括了三個東西，rolling checksum(32bits)，md5 checksume(128bits)，檔案塊編號。
我估計你猜到了同步源機器拿到了這個列表後，會對filesrc做同樣的checksum，然後和filedst的checksum做對比，這樣就知道哪些檔案塊改變了。
但是，聰明的你一定會有以下兩個疑問：
很好，讓我們來看一下同步源端的演算法。
3）checksum查詢演算法。同步源端拿到filedst的checksum陣列後，會把這個資料存到乙個hash table中，用rolling checksum做hash，以便獲得o(1)時間複雜度的查詢效能。這個hash table是16bits的，所以，hash table的尺寸是2的16次方，對rolling checksum的hash會被雜湊到0 到 2^16 – 1中的某個整數值。（對於hash table，如果你不清楚，建議回去看大學時的資料結構教科書）
順便說一下，我在網上看到很多文章說，「要對rolling checksum做排序」（比如這篇和這篇），這兩篇文章都引用並翻譯了原作者的這篇文章，但是他們都理解錯了，不是排序，就只是把filedst的checksum資料，按rolling checksum做存到2^16的hash table中，當然會發生碰撞，把碰撞的做成乙個鍊錶就好了。這就是原文中所說的第二步——搜尋有碰撞的情況。
4）比對演算法。這是最關鍵的演算法，細節如下：
4.1）取filesrc的第乙個檔案塊（我們假設的是512個長度），也就是從filesrc的第1個位元組到第512個位元組，取出來後做rolling checksum計算。計算好的值到hash表中查。
4.2）如果查到了，說明發現在filedst中有潛在相同的檔案塊，於是就再比較md5的checksum，因為rolling checksume太弱了，可能發生碰撞。於是還要算md5的128bits的checksum，這樣一來，我們就有 2^-(32+128) = 2^-160的概率發生碰撞，這太小了可以忽略。如果rolling checksum和md5 checksum都相同，這說明在filedst中有相同的塊，我們需要記下這一塊在filedst下的檔案編號。
4.3）如果filesrc的rolling checksum 沒有在hash table中找到，那就不用算md5 checksum了。表示這一塊中有不同的資訊。總之，只要rolling checksum 或 md5 checksum 其中有乙個在filedst的checksum hash表中找不到匹配項，那麼就會觸發演算法對filesrc的rolling動作。於是，演算法會住後step 1個位元組，取filesrc中位元組2-513的檔案塊要做checksum，go to (4.1)- 現在你明白什麼叫rolling checksum了吧。
4.4）這樣，我們就可以找出filesrc相鄰兩次匹配中的那些文字字元，這些就是我們要往同步目標端傳的檔案內容了。
圖示怎麼，你沒看懂？ 好吧，我送佛送上西，畫個示意圖給你看看（對圖中的東西我就不再解釋了）。
這樣，最終，在同步源這端，我們的rsync演算法可能會得到下面這個樣子的乙個資料陣列，圖中，紅色塊表示在目標端已匹配上，不用傳輸（注：我專門在其中顯示了兩塊chunk #5，相信你會懂的），而白色的地方就是需要傳輸的內容（注意：這些白色的塊是不定長的），這樣，同步源這端把這個陣列（白色的就是實際內容，紅色的就放乙個標號）壓縮傳到目的端，在目的端的rsync會根據這個表重新生成檔案，這樣，同步完成。
最後想說一下，對於某些壓縮檔案使用rsync傳輸可能會傳得更多，因為被壓縮後的檔案可能會非常的不同。對此，對於gzip和bzip2這樣的命令，記得開啟 「rsyncalbe」 模式。
rsync 的核心演算法
rsync是unix linux下同步檔案的乙個高效演算法，它能同步更新兩處計算機的檔案與目錄，並適當利用查詢檔案中的不同塊以減少資料傳輸。rsync中一項與其他大部分類似程式或協定中所未見的重要特性是映象是只對有變更的部分進行傳送。rsync可拷貝 顯示目錄屬性，以及拷貝檔案，並可選擇性的壓縮以及...
rsync 的核心演算法
rsync是unix linux下同步檔案的乙個高效演算法，它能同步更新兩處計算機的檔案與目錄，並適當利用查詢檔案中的不同塊以減少資料傳輸。rsync中一項與其他大部分類似程式或協定中所未見的重要特性是映象是只對有變更的部分進行傳送。rsync可拷貝 顯示目錄屬性，以及拷貝檔案，並可選擇性的壓縮以及...
rsync的核心演算法
rsync是unix linux下同步檔案的乙個高效演算法，它能同步更新兩處計算機的檔案與目錄，並適當利用查詢檔案中的不同塊以減少資料傳輸。rsync中一項與其他大部分類似程式或協定中所未見的重要特性是映象是只對有變更的部分進行傳送。rsync可拷貝 顯示目錄屬性，以及拷貝檔案，並可選擇性的壓縮以及...