Speichertipp: C#-basierte Synchronisationsengine auf Basis der Windows Cloud Files API Cloud-Synchronisation mit cfapiSync

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CfapiSync zeigt, wie sich mit der Cloud Files API von Windows eine bidirektionale Synchronisation in C# realisieren lässt. Das Projekt arbeitet wie ein lokaler Cloud-Client, gleicht Dateien in Echtzeit ab und dient als technische Grundlage für eigene Sync-Lösungen oder hybride Speichersysteme.

CfapiSync demonstriert die Implementierung einer bidirektionalen Cloud-Synchronisation unter Windows 10 und 11 unter Nutzung der Cloud Files API. Das Projekt entstand als frühe Alpha-Version in C# und bildet die Funktionsweise eines OneDrive-ähnlichen Clients nach. Der aktuelle Prototyp nutzt den lokalen Ordner „D:\temp“ als Serverquelle und erzeugt für den Benutzer ein synchronisiertes Arbeitsverzeichnis, das alle Änderungen zwischen Client und Server automatisch abgleicht.

Cloud-Agent selbst bauen

Die technische Basis von CfapiSync besteht aus zwei Hauptkomponenten, dem SyncProvider und dem ServerProvider. Der SyncProvider übernimmt die Überwachung und Synchronisation lokaler Dateien, erkennt Änderungen in Echtzeit und steuert die Datenflüsse. Der ServerProvider kommuniziert über das definierte Interface IServerProvider mit der Cloud oder einem lokalen Verzeichnis. Dieses Konzept erlaubt den einfachen Austausch der zugrundeliegenden Datenquelle. Neben lokalen und UNC-Pfaden sind Erweiterungen für WebDAV und Amazon S3 vorgesehen.

Die aktuelle Version unterstützt lokale Verzeichnisse und Netzwerkpfade, die über FileSystemWatcher überwacht werden. Das ermöglicht Echtzeit-Synchronisation, sofern der Server Änderungsereignisse korrekt an den Client meldet. Bei DFS-Pfaden ist diese Überwachung eingeschränkt, weshalb direkte Serverpfade verwendet werden sollten. Im Code ist vorgesehen, den DFS-Root automatisch in den zugehörigen Serverpfad aufzulösen, was jedoch noch nicht implementiert ist.

Das Synchronisationsverfahren nutzt eine vollständige Registrierung als Cloud-Provider und konvertiert lokale Dateien zunächst in sogenannte Hydrated Placeholders. Anschließend erfolgt ein beidseitiger Abgleich zwischen Client und Server. Neue lokale Dateien werden hochgeladen, sofern sie auf dem Server nicht vorhanden sind. Existiert dort bereits eine Datei mit selbem Namen, überschreibt die neuere Version die ältere. Nach Abschluss des Transfers wird der Status „IN SYNC“ gesetzt.

Lokale Dateien und Cloud synchronisieren

Änderungen an lokalen Dateien führen zu einer Anpassung des Synchronisationszustands. Wird eine Datei angepinnt, lädt CfapiSync den vollständigen Inhalt aus der Serverquelle nach. Beim Übergang in den unpinnten Zustand wird die Datei synchronisiert, dehydriert und in den Status „UNSPECIFIED“ gesetzt. Inhalte, die sich ändern, werden erneut übertragen und anschließend als synchron markiert. Auf Serverseite veränderte Dateien aktualisieren die Metadaten der lokalen Placeholders. Je nach Pin-Status erfolgt eine Rehydration oder das Dehydrieren zur Platzersparnis.

Erscheint auf dem Server eine neue Datei, erzeugt CfapiSync automatisch einen Platzhalter mit Metadaten. Liegt dieser in einem angepinnten Verzeichnis, wird der Inhalt sofort geladen. Befindet er sich in einem nicht befüllten Ordner, bleibt er zunächst unberührt, bis das Verzeichnis geöffnet oder manuell synchronisiert wird. Ganze Verzeichnisse ohne angepinnte Inhalte erhalten den Status „PARTIALLY ON DISK“ und werden erst bei Bedarf einbezogen.

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