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nfs特点
NFS#xff08;Network File System#xff09;即网络文件系统#xff0c;是FreeBSD支持的文件系统中的一种#xff0c;它允许网络中的计算机之间通过TCP/IP网络共享资源在NFS的应用中#xff0c;本地NFS的客户端应用可以透明地读写位于远端NFS服…NFS 1. nfs简介
nfs特点
NFSNetwork File System即网络文件系统是FreeBSD支持的文件系统中的一种它允许网络中的计算机之间通过TCP/IP网络共享资源在NFS的应用中本地NFS的客户端应用可以透明地读写位于远端NFS服务器上的文件就像访问本地文件一样nfs适用于Linux与Unix之间实现文件共享不能实现Linux与Windows间的文件共享功能nfs是运行在应用层的协议其监听于2049/tcp和2049/udp套接字上nfs服务只能基于IP进行认证
nfs的应用场景
nfs有很多实际应用场景以下是一些常用的场景
多个机器共享一台CDROM或其他设备。这对于在多台机器中安装软件来说更加便宜与方便在大型网络中配置一台中心NFS服务器用来放置所有用户的home目录可能会带来便利。这些目录能被输出到网络以便用户不管在哪台工作站上登录总能得到相同的home目录不同客户端可在NFS上观看影视文件节省本地空间在客户端完成的工作数据可以备份保存到NFS服务器上用户自己的路径下
nfs的体系组成
nfs体系至少有两个主要部分
一台nfs服务器若干台客户机 客户机通过TCP/IP网络远程访问存放在NFS服务器上的数据 在NFS服务器正式启用前需要根据实际环境和需求配置一些NFS参数 2. nfs工作机制
nfs是基于rpc来实现网络文件系统共享的。
RPC
RPCRemote Procedure Call Protocol远程过程调用协议它是一种通过网络从远程计算机程序上请求服务而不需要了解底层网络技术的协议。
RPC协议假定某些传输协议的存在如TCP或UDP为通信程序之间携带信息数据。在OSI网络通信模型中RPC跨越了传输层和应用层。
RPC采用客户机/服务器模式。请求程序就是一个客户机而服务提供程序就是一个服务器。 rpc工作机制如上图所示下面来描述一下它
客户端程序发起一个RPC系统调用基于TCP协议发送给另一台主机服务端服务端监听在某个套接字上当收到客户端的系统调用请求以后将收到的请求和其所传递的参数通过本地的系统调用执行一遍并将结果返回给本地的服务进程服务端的服务进程收到返回的执行结果后将其封装成响应报文再通过rpc协议返回给客户端客户端调用进程接收答复信息获得进程结果然后调用执行继续进行
nfs工作机制
NFS服务器端运行着四个进程nfsdmountdidmapdportmapperidmapd //实现用户帐号的集中映射把所有的帐号都映射为NFSNOBODY但是在访问时却能以本地用户的身份去访问mountd //用于验证客户端是否在允许访问此NFS文件系统的客户端列表中在则允许访问发放一个令牌持令牌去找nfsd否则拒绝访问//mountd的服务端口是随机的由rpc服务portmapper提供随机端口号nfsd //nfs的守护进程监听在2049/tcp和2049/udp端口上//不负责文件存储由NFS服务器本地内核负责调度存储用于理解客户端发起的rpc请求并将其转交给本地内核而后存储在指定的文件系统上portmapper //NFS服务器的rpc服务其监听于111/TCP和111/UDP套接字上用于管理远程过程调用RPC下面通过一个例子来说明NFS的简单工作流程
需求查看file文件的信息此file存储在远程NFS服务端主机上挂载在本地目录/shared/nfs中客户端发起查看file信息的指令ls file给内核内核通过NFS模块得知此文件并不是本地文件系统中的文件而是在远程NFS主机上的一个文件客户端主机的内核通过RPC协议把查看file信息的指令系统调用封装成rpc请求通过TCP的111端口发送给NFS服务端主机的portmapperNFS服务端主机的portmapperRPC服务进程告诉客户端说NFS服务端的mountd服务在某某端口上你去找它验证 因为mountd在提供服务时必须要向portmapper注册一个端口号所以portmapper是知道其工作于哪个端口的 客户端得知服务端的mountd进程端口号后通过已知的服务端mountd端口号请求验证mountd收到验证请求后验证发起请求的客户端是否在允许访问此NFS文件系统的客户端列表中在则允许访问发放一个令牌持令牌去找nfsd否则拒绝访问验证通过后客户端持mountd发放的令牌去找服务端的nfsd进程请求查看某文件服务端的nfsd进程发起本地系统调用向内核请求查看客户端要查看的文件的信息服务端的内核执行nfsd请求的系统调用并将结果返回给nfsd服务nfsd进程收到内核返回的结果后将其封装成rpc请求报文并通过tcp/ip协议返回给客户端
3. exports文件的格式
nfs的主配置文件是/etc/exports在此文件中可以定义NFS系统的输出目录即共享目录、访问权限和允许访问的主机等参数。该文件默认为空没有配置输出任何共享目录这是基于安全性的考虑如此即使系统启动了NFS服务也不会输出任何共享资源。
exports文件中每一行提供了一个共享目录的设置其命令格式为
输出目录 [客户端1(选项1,选项2,...)] [客户端2(选项1,选项2,...)]其中除输出目录是必选参数外其他参数均是可选项。另外格式中的输出目录和客户端之间、客户端与客户端之间都使用空格分隔但客户端与选项之间不能有空格。
客户端是指网络中可以访问这个NFS共享目录的计算机。客户端的指定非常灵活可为单个主机的IP或域名亦可为某个子网或域中的主机等。 客户端常用的指定方式
客户端说明192.168.159.130指定IP地址的主机192.168.159.0/24(或192.168.159.*)指定子网中的所有主机www.shuijiao.com指定域名的主机*.shuijiao.com指定shuijiao.com域中的所有主机*(或缺省)所有主机
选项用来设置共享目录的访问权限、用户映射等。exports文件中的选项比较多一般可分为三类
访问权限选项用于控制共享目录的访问权限用户映射选项 默认情况下当客户端访问NFS服务器时若远程访问的用户是root用户则NFS服务器会将其映射成一个本地的匿名用户该用户为nfsnobody并将其所属的用户组也映射成匿名用户组该用户组也为nfsnobody如此有助于提高系统的安全性。 其他选项
访问权限选项
访问权限选项说明ro设置输出目录只读rw设置输出目录可读写
用户映射选项
用户映射选项说明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不将远程访问的所有普通用户及所属用户组都映射为匿名用户或用户组(默认设置)root_squash将root用户及所属用户组都映射为匿名用户或用户组(默认设置)no_root_squash不将root用户及所属用户组都映射为匿名用户或用户组anonuidxxx将远程访问的所有用户都映射为匿名用户并指定该匿名用户为本地用户帐户(UIDxxx)anongidxxx将远程访问的所有用户组都映射为匿名用户组并指定该匿名用户组为本地用户组(GIDxxx)
常用的其他选项
其他选项说明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NFS服务器sync将数据同步写入内存缓冲区或磁盘中效率较低但可保证数据一致性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这些写操作一起执行可提高效率(默认设置)no_wdelay若有写操作则立即执行应与sync配置使用subtree_check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_check即使输出目录是一个子目录NFS服务亦不检查其父目录的权限可提高效率nohide若将一个目录挂载到另一个目录之上则原来的目录通常就被隐藏起来或看起来像空的一样。要禁用这种行为需启用hide选项
4. nfs管理
nfs安装
准备两台虚拟机
服务的和客户端都需要关闭防火墙并且安装nfs-utils
服务端
[rootlocalhost ~]# hostnamectl set-hostname server
[rootlocalhost ~]# bash
[rootserver ~]# systemctl disable --now firewalld
Removed /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/firewalld.service.
Removed /etc/systemd/system/dbus-org.fedoraproject.FirewallD1.service.
[rootserver ~]# vi /etc/selinux/config
[rootserver ~]# setenforce 0
[rootserver ~]# yum -y install nfs-utils客户端
[rootlocalhost ~]# hostnamectl set-hostname client
[rootlocalhost ~]# bash
[rootclient ~]# systemctl disable --now firewalld
Removed /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/firewalld.service.
Removed /etc/systemd/system/dbus-org.fedoraproject.FirewallD1.service.
[rootclient ~]# vi /etc/selinux/config
[rootclient ~]# setenforce 0
[rootclient ~]# yum -y install nfs-utils服务端上应启动服务客户端不需要启动
[rootserver ~]# systemctl status nfs-server
○ nfs-server.service - NFS server and servicesLoaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/nfs-server.service; disabled; preset: disableActive: inactive (dead)
[rootserver ~]# systemctl enable --now nfs-server
Created symlink /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/nfs-server.service → /usr/lib/systemd/system/nfs-server.service.
[rootserver ~]# systemctl status nfs-server
● nfs-server.service - NFS server and servicesLoaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/nfs-server.service; enabled; preset: disabled)Active: active (exited) since Tue 2023-12-12 15:04:09 CST; 15s agoProcess: 15135 ExecStartPre/usr/sbin/exportfs -r (codeexited, status0/SUCCESS)Process: 15136 ExecStart/usr/sbin/rpc.nfsd (codeexited, status0/SUCCESS)Process: 15157 ExecStart/bin/sh -c if systemctl -q is-active gssproxy; then systemctlMain PID: 15157 (codeexited, status0/SUCCESS)CPU: 23msDec 12 15:04:09 server systemd[1]: Starting NFS server and services...
Dec 12 15:04:09 server systemd[1]: Finished NFS server and services.使用shoumount命令测试NFS服务器的输出目录状态
语法showmount [选项] [NFS服务器名称或地址]
常用的选项有-a //显示指定NFS服务器的所有客户端主机及其所连接的目录-d //显示指定的NFS服务器中已被客户端连接的所有输出目录-e //显示指定的NFS服务器上所有输出的共享目录[rootclient ~]# yum provides showmount
查看我服务端上有没有可以挂载的资源
[rootclient ~]# showmount -e 192.168.159.141
Export list for 192.168.159.141:
在客户端添加内容
[rootserver ~]# cat /etc/exports
[rootserver ~]# vi /etc/exports
[rootserver ~]# cat /etc/exports
/data
配置文件发生了修改必须重启服务
[rootserver ~]# systemctl restart nfs-server
再去服务端查看
[rootclient ~]# showmount -e 192.168.159.141
Export list for 192.168.159.141:
/data *
在客户端创建目录
[rootserver ~]# mkdir /data
在服务端挂载
[rootclient ~]# mount -t nfs 192.168.159.141:/data /mnt
[rootclient ~]# df -h
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
devtmpfs 883M 0 883M 0% /dev
tmpfs 901M 0 901M 0% /dev/shm
tmpfs 901M 17M 884M 2% /run
tmpfs 901M 0 901M 0% /sys/fs/cgroup
/dev/mapper/rhel-root 17G 1.5G 16G 9% /
/dev/sda1 1014M 179M 836M 18% /boot
tmpfs 181M 0 181M 0% /run/user/0
192.168.159.141:/data 17G 1.3G 16G 8% /mnt
进入mnt目录创建文件发现没有权限
[rootclient ~]# cd /mnt
[rootclient mnt]# ls
[rootclient mnt]# touch 123
touch: cannot touch 123: Read-only file system
再去客户端修改配置文件加上读写权限
[rootserver ~]# cat /etc/exports
/data
[rootserver ~]# vi /etc/exports
[rootserver ~]# cat /etc/exports
/data 192.168.159.130(rw)
[rootserver ~]# systemctl restart nfs-server
因为nobody没有读写权限所以要加上
[rootserver ~]# setfacl -m u:nobody:rwx /data
再去服务端创建文件发现可以创建
[rootclient mnt]# touch 123
[rootclient mnt]# ll
total 0
-rw-r--r--. 1 nobody nobody 0 Dec 12 02:25 123
客户端上同样也可以看到
[rootserver ~]# ll /data
total 0
-rw-r--r--. 1 nobody nobody 0 Dec 12 15:25 123在服务端设置开机自动挂载nfs编辑/etc/fstab文件添加如下格式的内容
SERVER:/PATH/TO/EXPORTED_FS /mnt_point nfs defaults,_netdev 0 0[rootclient ~]# umount /mnt
[rootclient ~]# df -h
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
devtmpfs 883M 0 883M 0% /dev
tmpfs 901M 0 901M 0% /dev/shm
tmpfs 901M 17M 884M 2% /run
tmpfs 901M 0 901M 0% /sys/fs/cgroup
/dev/mapper/rhel-root 17G 1.5G 16G 9% /
/dev/sda1 1014M 179M 836M 18% /boot
tmpfs 181M 0 181M 0% /run/user/0
[rootclient ~]# vi /etc/fstab
[rootclient ~]# cat /etc/fstab #
# /etc/fstab
# Created by anaconda on Sun Aug 6 23:24:20 2023
#
# Accessible filesystems, by reference, are maintained under /dev/disk/.
# See man pages fstab(5), findfs(8), mount(8) and/or blkid(8) for more info.
#
# After editing this file, run systemctl daemon-reload to update systemd
# units generated from this file.
#
/dev/mapper/rhel-root / xfs defaults 0 0
UUIDf1d4acd1-8138-4c3b-83bf-0b6f137bd39b /boot xfs defaults 0 0
/dev/mapper/rhel-swap swap swap defaults 0 0
192.168.159.141:/data /nfs nfs defaults,_netdev 0 0在客户端创建
[rootclient ~]# cd /nfs/
[rootclient nfs]# ls
123
[rootclient nfs]# cat 123
[rootclient nfs]# echo 666666 123
[rootclient nfs]# cat 123
666666发现在服务端可以查看到
[rootserver ~]# cd /data/
[rootserver data]# ls
123
[rootserver data]# cat 123
666666客户端挂载时可以使用的特殊选项
rsize其值是从服务器读取的字节数缓冲。默认为1024。若使用比较高的值如8192可以提高传输速度wsize其值是写入到服务器的字节数缓冲。默认为1024。若使用比较高的值如8192可以提高传输速度
exportfs //维护exports文件导出的文件系统表的专用工具-a //输出在/etc/exports文件中所设置的所有目录-r //重新读取/etc/exports文件中的设置并使其立即生效无需重启服务-u //停止输出某一目录-v //在输出目录时将目录显示到屏幕上检查输出目录所使用的选项 在配置文件/etc/exports中即使在命令行中只设置了一两个选项但在真正输出目录时实际上还带有很多默认的选项。通过查看/var/lib/nfs/etab文件可以看到具体使用了何选项
[rootserver data]# cat /var/lib/nfs/etab
/data 192.168.159.130(rw,sync,wdelay,hide,nocrossmnt,secure,root_squash,no_all_squash,no_subtree_check,secure_locks,acl,no_pnfs,anonuid65534,anongid65534,secsys,rw,secure,root_squash,no_all_squash)
