文章目录

• NFS服务
• • 1. nfs简介
  • • 1.1 nfs特点
    • 1.2 nfs的应用场景
    • 1.3 nfs的体系组成
  • 2. nfs工作机制
  • • 2.1 RPC
    • 2.2 nfs工作机制
  • 3. exports文件的格式
  • 4. nfs管理
  • 5.实例

NFS服务

1. nfs简介

1.1 nfs特点

• 网络文件系统，英文Network File System(NFS)，是由SUN公司研制的UNIX表示层协议(presentation layer protocol)，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-
• 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
  容易扩充新的资源或软件，不需要改变现有的工作环境
• 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服务器可以让PC将网络中的NFS服务器共享的目录挂载到本地端的文件系统中，而在本地端的系统中来看，那个远程主机的目录就好像是自己的一个磁盘分区一样，在使用上相当便利；

NFS一般用来存储共享视频，图片等静态数据。

NFS挂载原理如图

1.2 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

1.3 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

nfs体系的架构图如下：

2. nfs工作机制

nfs是基于rpc来实现网络文件系统共享的。所以我们先来说说rpc。

2.1 RPC

• RPC（Remote 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工作机制简述：

• 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

2.2 nfs工作机制

• NFS服务器端运行着四个进程

• NFS工作流程
  

• 客户端发起指令给内核，内核通过NFS模块得知文件并不是本地文件系统中的文件，而是在远程NFS主机上的文件

• 客户端主机的内核通过RPC协议把指令（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portmapper

• NFS服务端主机的portmapper（RPC服务进程）告诉客户端NFS服务端的mountd服务在某个端口上

  • 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

• 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发送的指令

• 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响应报文并通过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：

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：

用户映射选项：

常用的其他选项：

4. nfs管理

1、 安装NFS并启动

安装
[root@localhost ~]# yum -y install nfs-utils

//启动
[root@localhost ~]# systemctl start rpcbind nfs-server

//关闭防火墙，服务端和客户端都需要做
[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld
[root@localhost ~]# systemctl disable firewalld
Removed /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/firewalld.service.
Removed /etc/systemd/system/dbus-org.fedoraproject.FirewallD1.service.
[root@localhost ~]# setenforce 0

//启动服务并设置开机自启(只在服务端启动)
[root@localhost ~]# systemctl enable --now nfs-server
Created symlink /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/nfs-server.service → /usr/lib/systemd/system/nfs-server.service.
[root@localhost ~]# 

//创建共享文件目录，编辑配置文件
[root@localhost ~]# cat /etc/exports
/media
[root@localhost ~]# 
[root@localhost ~]# exportfs -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

在NFS客户端上查看能否访问共享信息
[root@localhost ~]# showmount -e 192.168.200.145
Export list for 192.168.200.145:
/media *

// 使用showmount命令查看nfs服务器共享信息。输出格式为共享的目录名称 允许使用客户端地址。
-e 显示NFS服务器的共享列表
-a 显示本机挂载的文件资源的情况NFS资源的情况
-v 显示版本号
在客户端创建目录，并挂载共享目录。

注意：\服务端和客户端都需要安装\nfs-utils才能正常使用

• 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]

• 常用选项

  • -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

• 在客户端挂载NFS文件系统

  [root@localhost ~]# mount -t nfs 192.168.200.145:media /mnt/
  [root@localhost ~]# df -h
  文件系统                容量  已用  可用 已用% 挂载点
  devtmpfs                1.8G     0  1.8G    0% /dev
  tmpfs                   1.9G     0  1.9G    0% /dev/shm
  tmpfs                   1.9G  9.0M  1.9G    1% /run
  tmpfs                   1.9G     0  1.9G    0% /sys/fs/cgroup
  /dev/mapper/cs-root      64G  6.9G   57G   11% /
  /dev/mapper/cs-home      32G  255M   31G    1% /home
  /dev/sda1              1014M  195M  820M   20% /boot
  tmpfs                   371M     0  371M    0% /run/user/0
  192.168.200.145:/media   64G  6.9G   57G   11% /mnt
  

在客户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

[root@localhost ~]# 192.168.200.145:/script /mnt/ nfs defaults,_netdev 0 0   //此挂载方式为永久挂载

注意：_netdev选项必须要写，否则可能会导致客户机无法开机

• 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

[root@localhost ~]# cat /var/lib/nfs/etab 
/media 192.168.200.145/32(rw,sync,wdelay,hide,nocrossmnt,secure,root_squash,no_all_squash,no_subtree_check,secure_locks,acl,no_pnfs,anonuid=65534,anongid=65534,sec=sys,rw,secure,root_squash,no_all_squash)

5.实例

• 需求：
  • 手动搭建一个nfs服务器
  • 开放/nfs/shared目录，供所有用户查阅资料
  • 开放/nfs/upload目录为192.168.86.0/24网段的数据上传目录，并将所有用户及所属的用户组都映射为nfs-upload，其UID与GID均为300

//关闭防火墙和selinux
略
//第一步在服务端安装NFS,并启动（客户端也要安装NFS）
[root@localhost ~]# yum -y install nfs-utils
[root@localhost ~]# 
[root@localhost ~]# systemctl enable --now rpcbind nfs-server

//第二步，在服务端创建需要共享的目录
[root@localhost ~]# mkdir -p /nfs/{shared,upload}

//第三步，在服务端创建对应的组和用户
[root@localhost ~]# useradd -r -u 300 nfs-upload

//第四步，编辑服务端/etc/exportfs文件，添加以下两行内容
[root@localhost ~]# vim /etc/exports
/nfs/shared     *(ro)
/nfs/upload     192.168.86.0/24(rw,anonuid=300,anongid=300)

//第五步，在服务端重启服务或者使用exportfs -r命令让刚刚添加的配置生效
[root@localhost ~]# exportfs -r

//第六步，在服务端修改共享目录的属主和属组
[[root@localhost ~]# chown -R nfs-upload /nfs/

//第七步，在客户机上查看并挂载
[root@localhost ~]# showmount -e 192.168.200.145
Export list for 192.168.200.145:
/nfs/shared *
/nfs/upload 192.168.200.136/24
[root@localhost ~]# 
[root@localhost ~]# mount -t nfs 192.168.200.145:nfs /mnt/ 
[root@localhost ~]# df -h
文件系统              容量  已用  可用 已用% 挂载点
devtmpfs              1.8G     0  1.8G    0% /dev
tmpfs                 1.9G     0  1.9G    0% /dev/shm
tmpfs                 1.9G  9.0M  1.9G    1% /run
tmpfs                 1.9G     0  1.9G    0% /sys/fs/cgroup
/dev/mapper/cs-root    64G  7.0G   57G   11% /
/dev/mapper/cs-home    32G  255M   31G    1% /home
/dev/sda1            1014M  195M  820M   20% /boot
tmpfs                 371M     0  371M    0% /run/user/0
192.168.200.145:/nfs   64G  7.0G   57G   11% /mnt
[root@localhost ~]# cd /mnt/shared/
[root@localhost shared]# touch abc 
touch: 无法创建 'abc': 只读文件系统
[root@localhost shared]# cd ../upload/
[root@localhost upload]# touch 123
[root@localhost upload]# ll
总用量 0
-rw-r--r--. 1 nfs-upload nfs-upload 0 9月  26 06:31 123
[root@localhost upload]# 

//在服务端查看有无创建的文件
[root@localhost ~]# cd ../nfs/upload/
[root@localhost upload]# ls
123
[root@localhost upload]# 

//第八步，在客户端/etc/fstab中添加配置，实现开机自动挂载
[root@localhost upload]# vim /etc/fstab
192.168.86.129:/nfs /mnt/ nfs defaults,_netdev 0 0



用量 0
-rw-r--r--. 1 nfs-upload nfs-upload 0 9月  26 06:31 123
[root@localhost upload]# 

//在服务端查看有无创建的文件
[root@localhost ~]# cd ../nfs/upload/
[root@localhost upload]# ls
123
[root@localhost upload]# 

//第八步，在客户端/etc/fstab中添加配置，实现开机自动挂载
[root@localhost upload]# vim /etc/fstab
192.168.86.129:/nfs /mnt/ nfs defaults,_netdev 0 0