一、NFS服务简介

NFS 是Network File System的缩写,即网络文件系统。一种使用于分散式文件系统的协定,由Sun公司开发,于1984年向外公布。功能是通过网络让不同的机器、不同的操作系统能够彼此分享个别的数据,让应用程序在客户端通过网络访问位于服务器磁盘中的数据,是在类Unix系统间实现磁盘文件共享的一种方法。

NFS 的基本原则是“容许不同的客户端及服务端通过一组RPC分享相同的文件系统”,它是独立于操作系统,容许不同硬件及操作系统的系统共同进行文件的分享。

NFS在文件传送或信息传送过程中依赖于RPC协议。RPC,远程过程调用 (Remote Procedure Call) 是能使客户端执行其他系统中程序的一种机制。NFS本身是没有提供信息传输的协议和功能的,但NFS却能让我们通过网络进行资料的分享,这是因为NFS使用了一些其它的传输协议。而这些传输协议用到这个RPC功能的。可以说NFS本身就是使用RPC的一个程序。或者说NFS也是一个RPC SERVER。所以只要用到NFS的地方都要启动RPC服务,不论是NFS SERVER或者NFS CLIENT。这样SERVER和CLIENT才能通过RPC来实现PROGRAM PORT的对应。可以这么理解RPC和NFS的关系:NFS是一个文件系统,而RPC是负责负责信息的传输。

NFS是Network File System的缩写,即网络文件系统。客户端通过挂载的方式将NFS服务器端共享的数据目录挂载到本地目录下。

nfs为什么需要RPC?
因为NFS支持的功能很多,不同功能会使用不同程序来启动,因此,NFS对应的功能所对应的端口无法固定。
端口不固定造成客户端与服务端之间的通信障碍,所以需要RPC来从中帮忙。
NFS启动时会随机取用若干端口,然后主动向RPC服务注册取用相关端口和功能信息,RPC使用固定端口111来监听来自NFS客户端的请求,
并将正确的NFS服务端口信息返回给客户端,这样客户端与服务端就可以进行数据传输了。

NFS的工作流程

1、由程序在NFS客户端发起存取文件的请求,客户端本地的RPC(rpcbind)服务会通过网络向NFS服务端的RPC的111端口发出文件存取功能的请求。
2、NFS服务端的RPC找到对应已注册的NFS端口,通知客户端RPC服务。
3、客户端获取正确的端口,并与NFS daemon联机存取数据。
4、存取数据成功后,返回前端访问程序,完成一次存取操作。

所以无论客户端,服务端,需要使用NFS,必须安装RPC服务。
NFS的RPC服务,在Centos5下名为portmap,Centos6下名称为rpcbind。

二、系统环境

系统平台:CentOS Linux release 7.2.1511 (Core)

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三、安装NFS服务

NFS的安装是非常简单的,只需要两个软件包即可,而且在通常情况下,是作为系统的默认包安装的。

  • nfs-utils-* :包括基本的NFS命令与监控程序
  • portmap-* :支持安全NFS RPC服务的连接(Centos6下名称为rpcbind)

1、查看系统是否已安装NFS

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发现系统已经安装了rpcbind,so 接下来安装nfs-utils:

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四、NFS系统守护进程

  • nfsd:它是基本的NFS守护进程,主要功能是管理客户端是否能够登录服务器;
  • mountd:它是RPC安装守护进程,主要功能是管理NFS的文件系统。当客户端顺利通过nfsd登录NFS服务器后,在使用NFS服务所提供的文件前,还必须通过文件使用权限的验证。它会读取NFS的配置文件/etc/exports来对比客户端权限。
  • portmap(rpcbind):主要功能是进行端口映射工作。当客户端尝试连接并使用RPC服务器提供的服务(如NFS服务)时,portmap会将所管理的与服务对应的端口提供给客户端,从而使客户可以通过该端口向服务器请求服务。

五、NFS服务器的配置

NFS服务器的配置相对比较简单,只需要在相应的配置文件中进行设置,然后启动NFS服务器即可。

NFS的常用目录

/etc/exports                           NFS服务的主要配置文件
/usr/sbin/exportfs                   NFS服务的管理命令
/usr/sbin/showmount              客户端的查看命令
/var/lib/nfs/etab                      记录NFS分享出来的目录的完整权限设定值
/var/lib/nfs/xtab                      记录曾经登录过的客户端信息

NFS服务的配置文件为 /etc/exports,这个文件是NFS的主要配置文件,不过系统并没有默认值,所以这个文件不一定会存在,可能要使用vim手动建立,然后在文件里面写入配置内容。

/etc/exports文件内容格式:

<输出目录> [客户端1 选项(访问权限,用户映射,其他)] [客户端2 选项(访问权限,用户映射,其他)]

a. 输出目录:

输出目录是指NFS系统中需要共享给客户机使用的目录;

b. 客户端:

客户端是指网络中可以访问这个NFS输出目录的计算机

客户端常用的指定方式

  • 指定ip地址的主机:192.168.0.200
  • 指定子网中的所有主机:192.168.0.0/24 192.168.0.0/255.255.255.0
  • 指定域名的主机:david.bsmart.cn
  • 指定域中的所有主机:*.bsmart.cn
  • 所有主机:*

c. 选项:

选项用来设置输出目录的访问权限、用户映射等。

NFS主要有3类选项:

访问权限选项

  • 设置输出目录只读:ro
  • 设置输出目录读写:rw

用户映射选项

  • all_squash:将远程访问的所有普通用户及所属组都映射为匿名用户或用户组(nfsnobody);
  • no_all_squash:与all_squash取反(默认设置);
  • root_squash:将root用户及所属组都映射为匿名用户或用户组(默认设置);
  • no_root_squash:与rootsquash取反;
  • anonuid=xxx:将远程访问的所有用户都映射为匿名用户,并指定该用户为本地用户(UID=xxx);
  • anongid=xxx:将远程访问的所有用户组都映射为匿名用户组账户,并指定该匿名用户组账户为本地用户组账户(GID=xxx);

其它选项

  • secure:限制客户端只能从小于1024的tcp/ip端口连接nfs服务器(默认设置);
  • insecure:允许客户端从大于1024的tcp/ip端口连接服务器;
  • sync:将数据同步写入内存缓冲区与磁盘中,效率低,但可以保证数据的一致性;
  • async:将数据先保存在内存缓冲区中,必要时才写入磁盘;
  • wdelay:检查是否有相关的写操作,如果有则将这些写操作一起执行,这样可以提高效率(默认设置);
  • no_wdelay:若有写操作则立即执行,应与sync配合使用;
  • subtree:若输出目录是一个子目录,则nfs服务器将检查其父目录的权限(默认设置);
  • no_subtree:即使输出目录是一个子目录,nfs服务器也不检查其父目录的权限,这样可以提高效率;

六、NFS服务器的启动与停止

在对exports文件进行了正确的配置后,就可以启动NFS服务器了。

1、启动NFS服务器

为了使NFS服务器能正常工作,需要启动portmap(rpcbind)和nfs两个服务,并且portmap(rpcbind)一定要先于nfs启动。

启动rpcbind:

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查看rpc:

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查看nfs服务向rpc注册的端口信息:

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启动nfs:

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再次查看rpc注册的端口信息:

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2、停止NFS服务器

要停止NFS运行时,需要先停止nfs服务再停止portmap(rpcbind)服务,对于系统中有其他服务(如NIS)需要使用时,不需要停止portmap(rpcbind)服务。

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3、设置NFS服务器的自动启动状态

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七、NFS常见进程详解

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nfsd(rpc.nfsd)主进程,主要是管理客户端能否登入服务端,登入者ID判别。
mountd(rpc.mountd)管理NFS文件系统,登入者的权限管理
rpc.lockd(非必要)用来锁定文件,用于客户端同时写入
rpc.statd(非必要)检查文件一致性
rpc.idmapd 名字映射后台进程