NFS 文件共享服务

清香西北风
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一、什么是是NFS

NFS（Network File System 网络文件服务），是一种基于 TCP/IP 传输的网络文件系统协议，最初由 Sun 公司开发。

NFS 服务的实现依赖于 RPC（Remote Process Call，远端过程调用）机制，通过使用 NFS 协议，客户机可以像访问本地目录一样访问远程服务器中的共享资源。（远端过程调用：自己没有这种功能，调用别人的功能） NFS 也是 NAS 存储 设备必然支持的一种协议，以完成远程到本地的映射过程。

在 CentOS 7 系统中，需要安装 nfs-utils、rpcbind 软件包来提供 NFS 共享服务，前者用于 NFS 共享发布和访问，后者用于 RPC 支持。手动加载 NFS 共享服务时，应该先启动 rpcbind，再启动 nfs。

NFS的特点：

  • 采用TCP/IP传输网络文件
  • 安全性低
  • 简单易操作
  • 适合局域网环境

与FTP不同，FTP是普通的文件共享软件。

而NFS 是文件系统，是操作系统内核来管理的：

 [root@localhost ~]#ls /lib/modules/3.10.0-693.el7.x86_64/kernel/fs/
 binfmt_misc.ko.xz  ceph    dlm    fat      gfs2   lockd          nfs_common  overlayfs  udf
 btrfs              cifs    exofs  fscache  isofs  mbcache.ko.xz  nfsd        pstore     xfs
 cachefiles         cramfs  ext4   fuse     jbd2   nfs            nls         squashfs
 ​

image.png

二、NFS原理

NFS优势：

节省本地存储空间，将常用的数据如：/home 目录，存放在NFS服务器上且可以通过网络访问，将减少本地磁盘的使用率。 image.png

三、NFS软件介绍

软件包 (包括服务器端和客户端)：

  • nfs-utils （nfs端口号 2049/tcp）
  • rpcbind （RPC端口号 111/tcp）

相关软件包（可不安装）：tcp_wappers

NFS服务主要进程：

  • rpc.nfsd 最主要的NFS进程，管理客户端是否可登录
  • rpc.mountd 挂载和卸载NFS文件系统，包括权限管理
  • rpc.lockd 非必要，管理文件锁，避免同时写出错
  • rpc.statd 非必要，检查文件一致性，可修复文件

四、配置文件

配置文件位置：/etc/exports

配置文件格式：

 /dir                   主机1(参数1,参数2)   主机2(参数1,参数2)...
 #分享的目录（绝对路径）       共享给谁（允许哪些主机访问）
 ​
 ​
 #示例：
 ​
 /share    *   
 #表示将/share目录共享给任何主机 ，*代表任意（注意此时未给权限）
 (内网中可以用*)
 ​
 /share  192.168.72.0/24
 #表示将/share目录共享给192.168.72.0网段内的任意主机

配置说明：

 # 一、主机：
 1.通配符：表示使用*通配所有客户端
 ​
 2.单个主机：ipv4，ipv6，FQDN
 ​
 3.网段：两种掩码格式均支持（内网情况下）
 172.18.0.0/255.255.0.0
 172.18.0.0/16
 ​
 wildcards：主机名通配，例如:*.kgc.com，IP不可以
 netgroups：NIS域的主机组，@group_name
 ​
 # 二、常用参数：(默认参数：ro,sync,root_squash,no_all_squash)
 1.读写权限
 ro,rw 只读和读写
 ​
 2.异步/同步
 async：异步，数据变化后不立即写磁盘，先写入到缓冲区中，过一段时间再写入磁盘，性能高,安全性
 低
 sync（1.0.0后为默认）：同步，数据在请求时立即写入共享存储磁盘,性能低,安全性高
 ​
 3.压缩权限
 root_squash（默认）：远程root映射为nfsnobody,UID为65534，CentOS8 为nobody,CentOS 
 7以前的版本为nfsnobody。
 no_root_squash ：远程root映射成NFS服务器的root用户。
 all_squash ：所有远程用户(包括root)都变成nfsnobody,CentOS8 为nobody。
 no_all_squash （默认）：保留共享文件的UID和GID。
 anonuid和anongid：指明匿名用户映射为特定用户UID和组GID，而非nobody,可配合all_squash使用。

image.png

exportfs 命令可用于管理 nfs

 exportfs -v : 查看本机所有nfs共享目录，及其详细信息
 exportfs -r : 重新读取配置文件，重新加载配置
 ​
 showmount -e : 查看本机发布的NFS共享目录
 showmount -e 192.168.72.10 ： 查看服务器192.168.72.10提供的共享目录

五、NFS共享存储服务的操作步骤

实验环境：

服务端：192.168.37.101

客户端：192.168.37.201

实验步骤：

1、服务端设置：

 #1.关闭防火墙和selinux
 [root@sana ~]# systemctl stop firewalld
 [root@sanat ~]# setenforce 0
 setenforce: SELinux is disabled
 ​
 #2.安装nfs-utils和rpcbind软件包
 [root@sana ~]# yum install nfs-utils rpcbind -y
 ​
 #3.新建共享目录，在目录内创建文件
 [root@sana ~]# mkdir /share
 [root@sana ~]# touch /share/f1.txt
 ​
 #4.编辑nfs配置文件
 [root@sana ~]# vim /etc/exports
 /share  192.168.37.0/24
 ​
 #5.启动两个服务，查看详细的nfs信息
 [root@sana ~]# systemctl start nfs
 [root@sana ~]# systemctl start rpcbind
 [root@sana ~]# showmount -e         //查看本机发布的NFS共享目录
 Export list for localhost.localdomain:
 /share 192.168.37.0/24
 [root@sana ~]# exportfs -v       //查看NFS共享目录的详细信息
 /share          192.168.37.0/24(ro,sync,wdelay,hide,no_subtree_check,sec=sys,secure,root_squash,no_all_squash)
 ​

2、客户端设置：

 #1.检查nfs-utils和rpcbind两个软件是否已安装。
 [root@mina ~]# rpm -q rpcbind
 rpcbind-0.2.0-42.el7.x86_64
 [root@mina ~]# rpm -q nfs-utils
 nfs-utils-1.3.0-0.48.el7.x86_64
 ​
 #2.将服务端的共享目录/share，挂载到本地的/mnt目录下。
 [root@mina ~]# mount  192.168.37.101:/share  /mnt
 [root@mina ~]# df -Th
 文件系统                类型      容量  已用  可用 已用% 挂载点
 /dev/mapper/centos-root xfs        17G  5.0G   13G   29% /
 devtmpfs                devtmpfs  897M     0  897M    0% /dev
 tmpfs                   tmpfs     912M     0  912M    0% /dev/shm
 tmpfs                   tmpfs     912M  9.1M  903M    1% /run
 tmpfs                   tmpfs     912M     0  912M    0% /sys/fs/cgroup
 /dev/sda1               xfs      1014M  179M  836M   18% /boot
 tmpfs                   tmpfs     183M   12K  183M    1% /run/user/42
 tmpfs                   tmpfs     183M     0  183M    0% /run/user/0
 192.168.37.101:/share    nfs4       10G  4.0G  6.1G   40% /mnt
 ​
 #3.查看共享目录内的文件
 [root@mina ~]# ls /mnt
 f1.txt

3、测试在服务端的共享目录中新建文件f2，观察客户端能否查看到

 #1.服务端，在/share目录中新建文件f2
 [root@sana ~]# cd /share
 [root@sana share]# touch f2
 [root@sana share]# ls
 f1.txt  f2
 ​
 #2.客户端，查看共享目录挂载点内的文件
 [root@mina ~]# ls /mnt
 f1.txt  f2

六、总结

  1. 启动服务后，可以使用 "ss -ntuap | grep 111" 命令查看端口是否已开启，以便确认服务是否正常启动了。
  2. 使用mount命令只是临时挂载，如果想要将NFS共享目录永久挂载到本地，需要修改配置文件/etc/fstab。挂载参数为：defaults,_netdev。
  3. 但如果在本机配置文件/etc/fstab中写入了永久挂载，之后服务端取消了对本机的NFS共享，那么本机重启时会出现 “CRTL-D” 报错，此时需要进入但用户模式，编辑/etc/fstab，将NFS共享目录的挂载信息删除。
  4. 强制卸载 NFS：umount -lf 挂载设备/挂载点
  5. 如果服务器端NFS服务突然间停掉了，而客户端正在挂载使用时，
  6. 在客户端就会出现执行 df -h 命令卡死的现象。这个时候直接使用umount 命令是无法直接卸载的，需要加上 -lf 选项才能卸载。

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