NFS—详解

什么是NFS？

• NFS（Network 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。

• 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)，能使使用者访问网络上别处的文件就像在使用自己的计算机一样。

• NFS是基于UDP/IP协议的应用，其实现主要是采用远程过程调用RPC机制，RPC提供了一组与机器、操作系统以及低层传送协议无关的存取远程文件的操作。RPC采用了XDR的支持。XDR是一种与机器无关的数据描述编码的协议，他以独立与任意机器体系结构的格式对网上传送的数据进行编码和解码，支持在异构系统之间数据的传送。

• 它的主要功能是通过网络让不同的机器系统之间可以彼此共享文件和目录。NFS服务器可以允许NFS客户端将远端NFS服务器端的共享目录挂载到本地的NFS客户端中。在本地的NFS客户端的机器看来，NFS服务器端共享的目录就好像自己的磁盘分区和目录一样。一般客户端挂载到本地目录的名字可以随便，但为方便管理，我们要和服务器端一样比较好。其就相当于windows里面共享文件，然后其他主机把这个共享文件映射成了本地盘使用一样。

• NFS一般用来存储共享视频，图片等静态数据。

客户端NFS和服务端NFS通讯过程和原理

• 首先服务器端启动RPC服务，并开启111端口；启动NFS服务，并向RPC注册端口信息
• 客户端启动RPC（portmap服务），向服务端的RPC(portmap)服务请求服务端的NFS端口（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。）
• 服务端的RPC(portmap)服务反馈NFS端口信息给客户端。
• 客户端通过获取的NFS端口来建立和服务端的NFS连接并进行数据的传输。（客户端获取正确的端口，并与NFS daemon联机存取数据。）
• 存取数据成功后，返回前端访问程序，完成一次存取操作。
  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是负责信息的传输。
  NFS的原理结构其实还是挺简单，NFS就是网络共享目录，就是共享文件.服务端共享，客户端挂载使用。挂载流程原理，就是上面提到的5个流程。NFS要向RPC去注册端口信息。NFS的端口也是随机获取的。

• NFS优点：
• 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。
• 一些存储设备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。
• 简单容易上手，维护非常快捷简单
• NFS缺点：
• 局限性容易发生单点故障，及server机宕机了所有客户端都不能访问
• 在高并发下NFS效率/性能有限
• 客户端没用用户认证机制，且数据是通过明文传送，安全性一般（一般建议在局域网内使用）
• NFS的数据是明文的，对数据完整性不做验证
• 多台机器挂载NFS服务器时，连接管理维护麻烦

NFS 配置文件格式

权限参数

NFS常用命令

NFS网络文件系统很像windows系统的网络共享、安全功能、网络驱动器映射，这也和linux系统里的Samba服务器类似。只不过一般情况下，windows网络共享服务或Samba服务用于办公局域网共享，而互联网中小型网站集群架构后端常用NFS进行数据共享，如果是大型网站，那可能会用到更复杂的分布式文件系统。

在企业集群架构的工作场景中，NFS作为所有前端web服务的共享存储，存储的内容一般包括网站用户上传的图片、附件、头像等，注意，网站的程序代码就不要放在NFS共享里了，因为网站程序是开发运维人员统一发布，不存在发布延迟问题，直接批量发布到web节点提供访问比共享到NFS里访问效率会更高些。NFS是当前互联网系统架构中常用的数据存储服务之一，中小型网站公示应用频率居高，大公司或门户除了使用NFS外，还可能会使用更为复杂的分布式文件系统。

有关NFS的知识说起来也是庞大的很，所以我们就不过多讲解，NFS讲解到此结束~ _ ~