NFS服务原理与应用

一、RPC与NFS：

  RPC称作Remote Procedure Call Protocol，远程过程调用协议。RPC可以实现客户端向远程主机请求服务(调用函数)，而不需要了解底层协议（可以理解是一个框架）。RPC负责处理来自RPC客户端的请求，其监听在TCP/UDP的111端口上。

  NFS是RPC协议的一种具体的实现，NFS全称为Network File System，网络文件系统。NFS可以实现类Unix主机之间文件系统的共享。NFS的底层依赖于RPC（可以将NFS理解为是一个RPC服务器），NFS的端口是不固定的，需要向RPC服务代注册。

  当NFS客户端向NFS服务器端通信的时候，客户端将NFS报文用RPC协议封装并向RPC服务端发起请求(询问NFS服务器的端口)，RPC服务接收用户的请求并告知其NFS所监听的端口。之后客户端通过RPC协议封装NFS的报文并发给NFS的端口(此端口是RPC监听的，所以仍然是连接的RPC)，RPC将用户的请求转交给NFS程序，由NFS程序调用NFS模块对报文解析并执行操作。

  NFS依赖于RPC通信，当启动NFS服务的时候，需要事先启动RPC服务。

  NFS只能在类Unix系统之间提供文件系统的共享服务，原因在于NFS功能是由内核模块提供的，所以只能在内核提供了NFS功能的系统上使用。而大多数类Unix系统都具有该功能。

二、配置NFS服务：

1.配置NFS需要先启动rpc服务，rpc服务程序由rpcbind这个包提供。安装rpcbind

[root@localhost ~]# yum install -y rpcbind
[root@localhost ~]# rpm -ql rpcbind
/etc/rc.d/init.d/rpcbind    #启动脚本
/sbin/rpcbind    #rpcbind程序
......

2.启动rpcbind服务：

[root@localhost ~]# service rpcbind start
Starting rpcbind:                                          [  OK  ]
[root@localhost ~]# ss -ntl
State      Recv-Q Send-Q                  Local Address:Port                    Peer Address:Port 
LISTEN     0      128                                :::111                               :::*     
LISTEN     0      128                                 *:111                                *:*

3.安装NFS相关程序并启动，NFS程序由nfs-utils提供：

[root@localhost ~]# yum install -y nfs-utils
[root@localhost ~]# rpm -ql nfs-utils
/etc/nfsmount.conf   #挂载NFS配置
/etc/rc.d/init.d/nfs  #nfs服务脚本，负责处理请求
/etc/rc.d/init.d/nfslock  #nfs锁服务
/etc/rc.d/init.d/rpcgssd  #rpcgssd
/etc/rc.d/init.d/rpcidmapd  #rpc的ID映射服务
/etc/rc.d/init.d/rpcsvcgssd  #rpcsvcgssd
....

[root@localhost ~]# service nfs start
Starting NFS services:                                     [  OK  ]
Starting NFS quotas:                                       [  OK  ]
Starting NFS mountd:                                       [  OK  ]
Starting NFS daemon:                                       [  OK  ]
Starting RPC idmapd:                                       [  OK  ]

NFS的四个主要服务：

  quotas：限额设置
  mountd：挂载程序，等待用户使用挂载申请，并验证客户来源
  daemon：NFS的主程序
  idmapd：负责NFS服务的id映射

4./etc/exports导出文件：

NFS共享文件系统使用/etc/exports文件导出，其格式：

/Dire(FileSystem)    允许的范围(属性)

#####各分支格式####
范围格式：
   host：单一主机地址，例如localhost、192.168.1.1
   域匹配：例如*.magedu.com
   网络地址：192.168.10.0/24、192.168.10.0/255.255.255.255

导出属性：
   rw：读写权限
   ro：读权限
      async：异步写入
      sync：同步写入；默认项
      nohide：允许递归挂载，就是NFS的/shared目录中的a目录挂载了其他的NFS目录，当其他主机挂载/shared目录的时候，允许这个主机访问/shared/a目录
      root_squash：压缩root用户，如果用户使用的root用户将NFS挂载在本地的，则把root映射为来宾用户；此选项为默认选项
      no_root_squash：不压缩root用户。
      all_squash：将所有用户映射为来宾用户
      anonuid/anongid：设置来宾用户/组的ID，默认是nobody用户。由rpcidmapd映射。

5.配置/etc/exports文件：

[root@localhost ~]# vim /etc/exports
/shared 	10.10.10.0/24(rw,no_root_squash,async)

共享/shared这个目录，安全起见，建议将分区挂载到/shared上，我这里是实验环境，就不做此操作了。

6.导出命令：

导出配置使用exportfs命令：
  exportfs [arg]
    -a：处理/etc/exports文件中定义的所有项
    -r：重新导出，一般结合a参数
    -u：取消导出，一般结合a参数

[root@localhost ~]# exportfs -ra   #重新导出所有/etc/exports文件中定义的项

7.查看命令：

查看使用showmount命令：
  showmount [options] [host]
      -e [host]：查看指定NFS服务器共享的文件系统
      -d：只显示客户端挂载的文件系统
      -a：以 HostName :Directory 格式显示所有客户端挂载信息

[root@localhost ~]# showmount -e localhost  #查看本机共享的文件系统
Export list for localhost:
/shared 10.10.10.0/24    #共享/shared这个目录，仅允许10.10.10.0/24这个网段挂载使用
[root@localhost ~]#

8.客户端测试挂载：

[root@client ~]# mount -t nfs 10.10.10.11:/shared /mnt/nfs
[root@client ~]# mount
/dev/mapper/VolGroup-lv_root on / type ext4 (rw)
proc on /proc type proc (rw)
sysfs on /sys type sysfs (rw)
devpts on /dev/pts type devpts (rw,gid=5,mode=620)
tmpfs on /dev/shm type tmpfs (rw,rootcontext="system_u:object_r:tmpfs_t:s0")
/dev/sda1 on /boot type ext4 (rw)
/dev/mapper/VolGroup-lv_home on /home type ext4 (rw)
none on /proc/sys/fs/binfmt_misc type binfmt_misc (rw)
sunrpc on /var/lib/nfs/rpc_pipefs type rpc_pipefs (rw)
nfsd on /proc/fs/nfsd type nfsd (rw)
10.10.10.11:/shared on /mnt/nfs type nfs (rw,vers=4,addr=10.10.10.11,clientaddr=10.10.10.11)

可以看到已经挂载了，可以使用showmount在服务器上查看一下：

在客户端的/mnt/nfs中写入一个b文件，并查看服务器端的/shared目录：

客户端写入：

[root@client nfs]# cp /etc/fstab /mnt/nfs
[root@client nfs]# ls
/etc/fstab
[root@client nfs]

服务器端查看：

[root@localhost ~]# ls /shared/
fstab
[root@localhost ~]# cat /shared/fstab 

#
# /etc/fstab
# Created by anaconda on Sat Dec  5 11:32:13 2015
#
# 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
#
/dev/mapper/VolGroup-lv_root /                       ext4    defaults        1 1
UUID=1a04e551-c2f2-4d1d-8d9a-948e2a2d4be6 /boot                   ext4    defaults        1 2
/dev/mapper/VolGroup-lv_home /home                   ext4    defaults        1 2
/dev/mapper/VolGroup-lv_swap swap                    swap    defaults        0 0
tmpfs                   /dev/shm                tmpfs   defaults        0 0
devpts                  /dev/pts                devpts  gid=5,mode=620  0 0
sysfs                   /sys                    sysfs   defaults        0 0
proc                    /proc                   proc    defaults        0 0
[root@localhost ~]#

9.NFS的启动配置

  NFS启动时端口不固定，带来一些麻烦，可以使用启动脚本的配置文件(/etc/sysconfig/nfs)。

10.RPC服务管理查看：

可以使用rpcinfo -p命令，显示所有基于rpc的服务：

[root@localhost ~]# rpcinfo -p
   program vers proto   port  service
    100000    4   tcp    111  portmapper
    100000    3   tcp    111  portmapper
    100000    2   tcp    111  portmapper
    100000    4   udp    111  portmapper
    100000    3   udp    111  portmapper
    100000    2   udp    111  portmapper
    100011    1   udp    875  rquotad
    100011    2   udp    875  rquotad
    100011    1   tcp    875  rquotad
    100011    2   tcp    875  rquotad
    100005    1   udp  50980  mountd
    100005    1   tcp  59447  mountd
    100005    2   udp  46689  mountd
    100005    2   tcp  34305  mountd
    100005    3   udp  56518  mountd
    100005    3   tcp  47681  mountd
    100003    2   tcp   2049  nfs
    100003    3   tcp   2049  nfs
    100003    4   tcp   2049  nfs
    100227    2   tcp   2049  nfs_acl
    100227    3   tcp   2049  nfs_acl
    100003    2   udp   2049  nfs
    100003    3   udp   2049  nfs
    100003    4   udp   2049  nfs
    100227    2   udp   2049  nfs_acl
    100227    3   udp   2049  nfs_acl
    100021    1   udp  41169  nlockmgr
    100021    3   udp  41169  nlockmgr
    100021    4   udp  41169  nlockmgr
    100021    1   tcp  34117  nlockmgr
    100021    3   tcp  34117  nlockmgr
    100021    4   tcp  34117  nlockmgr

11.修改/etc/sysconfig/nfs配置文件，将rquotad进程的端口改为876（默认为875）：

[root@client ~]# rpcinfo -p|grep rquotad
    100011    1   udp    875  rquotad
    100011    2   udp    875  rquotad
    100011    1   tcp    875  rquotad
    100011    2   tcp    875  rquotad
[root@client ~]# vim /etc/sysconfig/nfs
  RQUOTAD_PORT=876

重启服务已经变为876端口了：

[root@localhost ~]# service nfs restart
Shutting down NFS daemon:                                  [  OK  ]
Shutting down NFS mountd:                                  [  OK  ]
Shutting down NFS quotas:                                  [  OK  ]
Shutting down NFS services:                                [  OK  ]
Shutting down RPC idmapd:                                  [  OK  ]
Starting NFS services:                                     [  OK  ]
Starting NFS quotas:                                       [  OK  ]
Starting NFS mountd:                                       [  OK  ]
Starting NFS daemon:                                       [  OK  ]
Starting RPC idmapd:                                       [  OK  ]
[root@localhost ~]# rpcinfo -p|grep rquotad
    100011    1   udp    876  rquotad
    100011    2   udp    876  rquotad
    100011    1   tcp    876  rquotad
    100011    2   tcp    876  rquotad
[root@localhost ~]#