NFS

1. nfs简介
   1.1 nfs特点
   龄-
   ●NFS (Network File System) 即网络文件系统，是FreeBSD支持的文件系统中的- -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L inux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，这也是它的缺点之一
   1.2使用nfs的好处
   ●节省本地存储空间，将常用的数据存放在一台NFS服务器上且可以通过网络访问，那么本地
   终端将可以减少自身存储空间的使用
   ●用户不需要在网络中的每个机器上都建有Home目录，Home目录可以放在NFS服务器上且可
   以在网络.上被访问使用
   ●--些存储设备如软驱、CDROM和Zip(一种高储存密度的磁盘驱动器与磁盘)等都可以在网
   络上被别的机器使用。这可以减少整个网络上可移动介质设备的数量
   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:
   

1.4 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

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-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- -个RPC系统调用基于TCP协议发送给另-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- -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 NIS
   NIS(Network Information System),网络信息系统，是对主机帐号等系统提供集中管理的网络服
   务。
   用户登录任何一台NIS客户机都会从NIS服务器进行登录认证，可实现用户帐号的集中管理。
   NIS协议是明文的，所以NIS-般不建议在公网中使用而通常在局域网中使用。
   此章主要是讲NFS,所以NIS的配置这里就不详说了，有兴趣的朋友可以去网上搜索。
   2.3 nfs工作机制
   //NFS服务器端运行着四个进程:
   nfsd
   mountd
   idmapd
   po rtmapper
   idmapd // 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(Is 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11 1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-行提供了 -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
   nfs安装:
   //安装
   yum -y install nfs-utils
   //启动
   systemctl start rpcbind nfs-server
   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
   在客户端挂载NFS文件系统:
   mount -t nfs SERVER: /path/to/sharedfs / path/to/mount point
   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
   SERVER:/PATH/T0/EXPORTED FS /mnt_point nfs defaults,_netdev 0 0
   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-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- -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/ar/ib/nfs/etab文件，可以看到具体使用了何选项