Linux笔记 文件共享服务之NFS

NFS服务简介
NFS就是Network File System的缩写，它最大的功能就是可以通过网络，让不同的机器、不同的操作系统可以共享彼此的文件。

​ 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：

如上图示：

当我们在NFS服务器设置好一个共享目录/home/public后，其他的有权访问NFS服务器的NFS客户端就可以将这个目录挂载到自己文件系统的某个挂载点，这个挂载点可以自己定义，如上图客户端A与客户端B挂载的目录就不相同。并且挂载好后我们在本地能够看到服务端/home/public的所有数据。如果服务器端配置的客户端只读，那么客户端就只能够只读。如果配置读写，客户端就能够进行读写。挂载后，NFS客户端查看磁盘信息命令：#df –h。

既然NFS是通过网络来进行服务器端和客户端之间的数据传输，那么两者之间要传输数据就要有想对应的网络端口，NFS服务器到底使用哪个端口来进行数据传输呢？基本上NFS这个服务器的端口开在2049,但由于文件系统非常复杂。因此NFS还有其他的程序去启动额外的端口，这些额外的用来传输数据的端口是随机选择的，是小于1024的端口；既然是随机的那么客户端又是如何知道NFS服务器端到底使用的是哪个端口呢？这时就需要通过远程过程调用（Remote Procedure Call,RPC）协议来实现了！

RPC与NFS通讯原理：
​ 因为NFS支持的功能相当多，而不同的功能都会使用不同的程序来启动，每启动一个功能就会启用一些端口来传输数据，因此NFS的功能对应的端口并不固定，客户端要知道NFS服务器端的相关端口才能建立连接进行数据传输，而RPC就是用来统一管理NFS端口的服务，并且统一对外的端口是111，RPC会记录NFS端口的信息，如此我们就能够通过RPC实现服务端和客户端沟通端口信息。PRC最主要的功能就是指定每个NFS功能所对应的port number,并且通知客户端，记客户端可以连接到正常端口上去。

那么RPC又是如何知道每个NFS功能的端口呢？

首先当NFS启动后，就会随机的使用一些端口，然后NFS就会向RPC去注册这些端口，RPC就会记录下这些端口，并且RPC会开启111端口，等待客户端RPC的请求，如果客户端有请求，那么服务器端的RPC就会将之前记录的NFS端口信息告知客户端。如此客户端就会获取NFS服务器端的端口信息，就会以实际端口进行数据的传输了。

注意：在启动NFS SERVER之前，首先要启动RPC服务（即portmap服务，下同）否则NFS SERVER就无法向RPC服务区注册，另外，如果RPC服务重新启动，原来已经注册好的NFS端口数据就会全部丢失。因此此时RPC服务管理的NFS程序也要重新启动以重新向RPC注册。特别注意：一般修改NFS配置文档后，是不需要重启NFS的，直接在命令执行systemctl reload nfs或exportfs –rv即可使修改的/etc/exports生效

NFS客户端和NFS服务器通讯过程：

1. 首先服务器端启动RPC服务，并开启111端口
2. 服务器端启动NFS服务，并向RPC注册端口信息
3. 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
4. 服务端的RPC(portmap)服务反馈NFS端口信息给客户端。
5. 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。

Linux下NFS服务器部署

NFS服务所需软件及主要配置文件：

安装NFS服务，需要安装两个软件，分别是：

>>>RPC主程序：rpcbind

NFS 其实可以被视为一个 RPC 服务，因为启动任何一个 RPC 服务之前，我们都需要做好 port 的对应 (mapping) 的工作才行，这个工作其实就是『 rpcbind 』这个服务所负责的！也就是说， 在启动任何一个 RPC 服务之前，我们都需要启动 rpcbind 才行！ (在 CentOS 5.x 以前这个软件称为 portmap，在 CentOS 6.x 之后才称为 rpcbind 的！)。

>>>NFS主程序：nfs-utils

就是提供 rpc.nfsd 及 rpc.mountd 这两个 NFS daemons 与其他相关 documents 与说明文件、执行文件等的软件！这个就是 NFS 服务所需要的主要软件。

NFS的相关文件：

>>>主要配置文件：/etc/exports
　　这是 NFS 的主要配置文件了。该文件是空白的，有的系统可能不存在这个文件，主要手动建立。NFS的配置一般只在这个文件中配置即可。
>>>NFS 文件系统维护指令：/usr/sbin/exportfs
　　这个是维护 NFS 分享资源的指令，可以利用这个指令重新分享 /etc/exports 变更的目录资源、将 NFS Server 分享的目录卸除或重新分享。
>>>分享资源的登录档：/var/lib/nfs/*tab
　　在 NFS 服务器的登录文件都放置到 /var/lib/nfs/ 目录里面，在该目录下有两个比较重要的登录档， 一个是 etab ，主要记录了 NFS 所分享出来的目录的完整权限设定值；另一个 xtab 则记录曾经链接到此 NFS 服务器的相关客户端数据。
>>>客户端查询服务器分享资源的指令：/usr/sbin/showmount
　　这是另一个重要的 NFS 指令。exportfs 是用在 NFS Server 端，而 showmount 则主要用在 Client 端。showmount 可以用来察看 NFS 分享出来的目录资源。

服务端安装NFS服务步骤：

第一步：安装NFS和rpc。

[root@localhost ~]# yum install -y rpc-bind nfs-utils 
#安装nfs服务
[root@localhost ~]# yum install -y rpcbind
#安装rpc服务

第二步：启动服务和设置开启启动：

注意：先启动rpc服务，再启动nfs服务。

[root@localhost ~]# systemctl start rpcbind #先启动rpc服务
[root@localhost ~]# systemctl enable rpcbind #设置开机启动
[root@localhost ~]# systemctl start nfs-server nfs-secure-server 
#启动nfs服务和nfs安全传输服务
[root@localhost ~]# systemctl enable nfs-server nfs-secure-server
[root@localhost /]# firewall-cmd --permanent --add-service=nfs
success #配置防火墙放行nfs服务
[root@localhost /]# firewall-cmd --reload 
success

第三步：配置共享文件目录，编辑配置文件：

首先创建共享目录，然后在/etc/exports配置文件中编辑配置即可。

[root@localhost /]# mkdir /public
#创建public共享目录
[root@localhost /]# vi /etc/exports
/public 192.168.245.0/24(ro)
/protected 192.168.245.0/24（rw）
[root@localhost /]# systemctl reload nfs 
#重新加载NFS服务，使配置文件生效

配置文件说明：

格式： 共享目录的路径 允许访问的NFS客户端（共享权限参数）

如上，共享目录为/public , 允许访问的客户端为192.168.245.0/24网络用户，权限为只读。

请注意，NFS客户端地址与权限之间没有空格。

NFS输出保护需要用到kerberos加密（none，sys，krb5，krb5i，krb5p），格式sec=XXX

none：以匿名身份访问，如果要允许写操作，要映射到nfsnobody用户，同时布尔值开关要打开，setsebool nfsd_anon_write 1

sys：文件的访问是基于标准的文件访问，如果没有指定，默认就是sys， 信任任何发送过来用户名

krb5：客户端必须提供标识，客户端的表示也必须是krb5，基于域环境的认证

krb5i：在krb5的基础上做了加密的操作，对用户的密码做了加密，但是传输的数据没有加密

krb5p：所有的数据都加密

用于配置NFS服务程序配置文件的参数：

参数 　　　　　　作用
ro 　　　　　　    只读
rw 　　　　　　    读写
root_squash 　　  当NFS客户端以root管理员访问时，映射为NFS服务器的匿名用户
no_root_squash    当NFS客户端以root管理员访问时，映射为NFS服务器的root管理员
all_squash 　　　 无论NFS客户端使用什么账户访问，均映射为NFS服务器的匿名用户
sync 　　　　　　同时将数据写入到内存与硬盘中，保证不丢失数据
async 　　　　     优先将数据保存到内存，然后再写入硬盘；这样效率更高，但可能会丢失数据

NFS客户端挂载配置：
第一步 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”。

[root@localhost ~]# showmount -e 192.168.245.128 
Export list for 192.168.245.128:
/protected 192.168.245.0/24
/public 192.168.245.0/24

showmount命令的用法；

参数 　　作用
-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

第二步 在客户端创建目录，并挂载共享目录。

[root@localhost ~]# mkdir /mnt/public
[root@localhost ~]# mkdir /mnt/date
[root@localhost ~]# vim /etc/fstab 
#在该文件中挂载，使系统每次启动时都能自动挂载
192.168.245.128:/public /mnt/public nfs defaults 0 0
192.168.245.128:/protected /mnt/data nfs defaults 0 1
[root@localhost ~]# mount -a #是文件/etc/fstab生效

第三步 检查：

[root@mail ~]# df -Th
Filesystem Type Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/rhel-root xfs 17G 3.1G 14G 18% /
devtmpfs devtmpfs 1.4G 0 1.4G 0% /dev
tmpfs tmpfs 1.4G 140K 1.4G 1% /dev/shm
tmpfs tmpfs 1.4G 9.1M 1.4G 1% /run
tmpfs tmpfs 1.4G 0 1.4G 0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1 xfs 1014M 173M 842M 18% /boot
tmpfs tmpfs 280M 32K 280M 1% /run/user/0
/dev/sr0 iso9660 3.6G 3.6G 0 100% /mnt/cdrom
192.168.245.128:/public nfs4 17G 3.7G 14G 22% /mnt/public
192.168.245.128:/protected nfs4 17G 3.7G 14G 22% /mnt/data

　　

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