NFS（Network File System）：由Sun公司开发，最早的v1版本只在其自己的系统上使用，从v2开始，Sun将其向外公布；

NFS的功能：通过网络，让不用的机器、不同的操作系统分享彼此个别的数据；可以将其简单看做是一个文件共享服务器，将服务器上的共享目录挂载到本地，让其在本地看来，就像是自己的；

NFS提供的服务：1，在目录中查找文件；2，列出目录中的文件；3，管理目录；4，取得各文件的属性；5，文件的读写操作；

NFS的一些特性

     1，NFS工作在OSI第七层，基于RPC实现；

     2，NFS监听的端口：tcp/udp 2049，用于传输的端口是随机选择小于1024的端口（小于1024的端口只有管理用户有权使用），由于其功能较多，还需要其他的服务来启动额外端口；

     3，NFS认证用户时，无法根据用户名判断，而是根据UID映射来完成，只要客户端使用的UID和服务器上的UID相同，即客户端拥有此UID（服务器上UID）相同的权限；

     4，由于其使用UID映射来完成用户认证，所以使用root用户时，root的权限会被降低为nobody；

     5，NFS工作在文件系统上，而文件系统属于内核中的功能，所以NFS是在内核空间中实现（samba在用户空间实现）；

     6，为了避免读写冲突，NFS使用了锁机制，客户端需要向服务器请求到锁，才能读写数据；

     7，NFS服务只完成文件传输，其他的功能（例如锁和认证等）是由其他的服务来完成；

关于RPC（Remote Procedure Call Protocol）：远程过程调用协议，由SUN公司提出，是一种计算机通信协议，该协议允许运行于一台计算机的程序调用另一台计算机的子程序，而程序员无需额外的为这个交互作用编程（即不需要了解底层网络技术的协议）；

     功能：由客户端对服务器发出一个执行若干过程的请求，并用客户端提供的参数，执行结果将返回给客户端；

     工作原理

          1，调用客户端句柄，执行传送参数；

          2，调用本地系统内核发送网络消息；

          3，消息传送到远程主机；

          4，服务器句柄得到消息并取得参数；

          5，执行远程过程；

          6，执行的过程将结果返回服务器句柄；

          7，服务器句柄返回结果，调用远程系统内核；

          8，消息传回本地主机；

          9，客户端句柄由内核接收消息；

          10，客户接收句柄返回的数据；

     监听端口：rpc服务的监听端口是半随机的，rpcbind监听tcp/udp 111，而rpc.ststd和rpc.mountd监听的端口为随机端口；

为什么NFS需要RPC？

     由于NFS支持的功能很多，而不同的功能需要启动不同的程序，每启动一个功能就会启动一些端口来传输数据，因此NFS的功能所对应的端口采用随机端口，而客户端要想连接到服务器，就需要RPC服务；NFS在启动时，会开启一些随机端口，并主动向RPC注册，RPC就知道每个端口对应的NFS功能，由此，RPC在NFS中最重要的功能就是指定每个NFS功能所对应的端口，并返回给客户端（RPC使用固定端口tcp/udp111监听客户端请求）；

     注意

          1，在启动NFS之前，要先启动RPC，否则NFS无法向RPC注册；

          2，RPC重启时，原本的注册数据会被清空，因此RPC重启后，它所管理的服务需要重新启动来向RPC注册；

          3，RPC在rhel5中，服务启动脚本为/etc/rc.d/init.d/portmap，在rhel6中为/etc/rc.d/init.d/rpcbind；

NFS客户端向服务器存取数据的过程

     1，客户端向服务器的RPC（111端口）发出NFS存取功能的请求；

     2，服务器端找到对应的已注册的NFS daemon端口后，返回给客户端；

     3，客户端获得端口后，直接与NFS daemon建立连接；

NFS启动的daemons

由于NFS服务只完成文件传输，其他的功能是由其他的服务来完成，所以NFS服务器启动至少需要两个daemons，一个管理客户端是否能登陆，一个管理客户端能够取得的权限；

常见的daemons

     rpc.nfsd：最主要的NFS服务，其功能就是管理客户端是否能够使用服务器文件系统挂载信息等，还包括登陆用户的ID判断；

     rpc.mountd：用于管理NFS文件系统，包括权限等；该服务会读取/etc/exports来比对客户端的权限，判断其是否有权限使用共享的资源；

     rpc.lockd（非必须）：管理文件的锁；rpc.lockd必须要同时在客户端与服务器端都开启，rpc.lockd常与rpc.statd同时启用；

     rpc.statd（非必须）：用于检查文件的一致性，与rpc.lockd有关，如果因为客户端同时使用同一个文件造成可能有所损坏时，rpc.statd可以检测并尝试恢复该文件；与rpc,lockd一样，需要服务器端与客户端同时启动才生效；

     这几个RPC程序，都已经写入到两个基本的服务器启动脚本了：/etc/init.d/nfs和/etc/init.d/nfslock；

NFS的权限问题

前面提到过NFS的认证是通过UID映射来完成的，因此：

     1，如果服务器上没有这个UID，则会以nobody的身份来访问；

     2，除了用户权限外，还需要

          a）NFS服务器有开放可写入权限（/etc/exports）；

          b）实际的文件或目录具有可写入的权限；

     3，为了保证安全，可以使用NIS或LDAP集中管理用户账号；

关于锁

     在计算机中，锁是在执行多线程时用于强行限制资源访问的同步机制，即用于在并发控制中保证对互斥要求的满足，分为共享锁和独占锁；

          1，共享锁（S锁）：一个事务对资源加上共享锁后，其他的事务只能对该资源再加共享锁，不能加独占锁；获准共享锁的事务只能读数据，不能修改数据；

          2，独占锁（排他锁，X锁）：如果事务对资源加上强制锁后，其他事务不能再对该资源加任何类型的锁；获准排他锁的事务可以读写数据；

安装和使用NFS

安装：由于nfs是内核自带的功能，因此不需要额外进行安装，但还需要安装以下两个软件：

     rpcbind：RPC主程序，该服务负责端口的注册（对应）等工作；再次强调，rhel5以前称为：portmap；

     nfs-utils：为nfs提供额外的功能，如rpc.nfsd即rpc.mountd这两个NFSdaemons与其他相关的文件、说明文件、执行文件等；

NFS的软件结构

     /etc/exports          主配置文件；

     /usr/sbin/exportfs          维护NFS分析资源的命令，可以用该命令重新共享/etc/exports修改后的目录资源、将NFS Server共享的目录卸载或重新共享等；

     /var/lib/nfs/*tab          共享资源的登录文件，/var/lib/nfs中有两个重要的登录文件，一个是etab，主要记录NFS共享出来的目录的完整权限设置，另一个xtab记录曾经链接到此NFS服务器的相关客户端数据；

     /usr/sbin/showmoune          客户端查询服务器分享资源的命令，可用于查看NFS服务器共享出来的目录资源；

/etc/exports配置文件的语法和参数

     export    host(options)          依次为：共享的目录     可连接的主机（选项或权限）

     主机定义的方式

          1，IP地址或网段：192.168.1.1，192.168.1.0/24，192.168.1.0/255.255.255.0；

          2，主机名，但这个主机名必须在/etc/hosts中，或可以用DNS解析，主机名支持通配符，如*或?等；

     选项

          rw或ro：目录的权限是可读写或只读，但最终能不能读写与文件系统的权限和用户的权限也有关系；

          secure：默认已经启用；限制客户端只能使用小于1024的tcp/udp端口访问请求；若不想加限制，则使用insecure；只有rhel6由该选项； 

          sync：数据同步写入到内存和硬盘中（性能差，数据可靠性高）；

          async：数据先保存在内存中，而非直接写入硬盘（性能好，数据可靠性差）；

          wdelay：写入延迟，检查是否有相关的写操作，如果有则将这些写操作一起执行（默认启动）；

          no_wdelay：有写操作则立即执行，与sync配合使用；

          no_acl：关闭nfs的acl功能；

          root_squash：将root用户的身份压缩为nobody；

          no_root_squash：不压缩root的权限；

          all_squash：将所有访问的用户身份都压缩为nobody；

          no_all_squash：不压缩所有用户的身份（默认设置）

          anonuid=xxx：使用指定的用户作为匿名用户（该用户需要在本地存在）；

          anongid=xxx：使用指定的组为匿名组（该组需要在本地存在）；

启动NFS服务

     1，/etc/init.d/rpcbind start     如果事先已启动，不需要再重新启动；

     2，/etc/init.d/nfs start

维护NFS服务

exportfs：用于维护NFS服务器的输出目录列表；

     -a：输出在/etc/exports中的所有目录；

     -r：重新读取/etc/exports中的设置，并立即生效，无需重启NFS服务器，常和-a一起使用；

     -u：取消输出（卸载某一目录），常和-a一起使用；

     -v：显示详细信息（输出的目录列表）；

查看NFS服务的相关信息

rpcinfo：查看rpc服务的相关信息；

     -p host：显示指定主机上所有的port与porgram信息；

     -t host nfs：针对nfs这个程序检查其相关的软件版本信息（tcp）；

     -u host nfs：针对nfs这个程序检查其相关的软件版本信息（udp）；

     如果rpcinfo无法输出，表示注册的数据有问题，需要重启rpcbind与nfs；

showmount：测试NFS服务器的输出目录状态；

     -a：显示指定的NFS服务器的所有客户端主机及其所连接的目录（即每一个挂载连接）；

     -d：显示指定的NFS服务器已经被客户端挂载的所有目录列表；

     -e：显示指定服务器上所有输出的共享目录；

使用固定端口

如果需要使用固定端口（比如防火墙规则设置），可修改配置文件/etc/sysconfig/nfs，该配置文件定义了一些NFS的工作特性；

通常只需要修改三个服务的端口即可

     1，RQUOTAD_PORT=xxx

     2，LOCKD_TCPPORT=xxx

     3，LOCKD_UDPPORT=xxx

     4，MOUNTD_PORT=xxx

NFS服务器关机的注意事项

     1，如果有客户端连接上服务器，关机可能会成为“不可能的任务”，可能需要数小时才能正常关机，所以

     2，所以，要先关掉nfs和rpcbind这两个服务，如果无法正确停止，用netstat -tlup找出PID，然后kill掉（注意数据安全）；

客户端挂载：mount -t nfs x.x.x.x:/dir /mnt；

客户端挂载NFS也可以使用本地文件系统的挂载选项：如suid、rw、dev、exec、nouser、auto等（列出来的这些为默认设置）；

NFS的特殊挂载选项

     fg：挂载时，在前台运行，直到成功或time out为止（默认）；

     bg：在后台执行挂载操作，不会影响到前台的程序操作；

     hard：如果客户端与服务器之间有任何一部方脱机，RPC会持续呼叫，直到对方恢复为止，会造成系统爆慢（默认）；

     sort：如果任意一方脱机，RPC会在time out后重复呼叫，而非持续呼叫，因此系统的延迟不会太明显；

     intr：在使用hard方式挂载时，加上intr，则当RPC持续呼叫中，该呼叫是可以被中断的（默认不使用）；

     rsize：读的缓存大小，默认为1024bytes；

     wsize：写的缓存大小，默认为1024bytes；

示例

     操作系统：CentOS 6.4 x86；

     服务器IP：192.168.159.128；

     客户端IP：192.168.159.132；

     服务器端

          1，安装NFS：yum -y install rpcbind nfs-utils

          2，编辑：vim /etc/exports

               #写入

               /data   192.168.159.132(rw)

               保存退出；

          3，useradd -u 65533 nfs-user          创建一个nfs用户：

          4，mkdir /data; chown -R nfs-user /data          创建对应的目录，并赋予nfs-user权限；

          5，启动服务

                    service rpcbind start

                    service nfs start

     客户端

          1，showmount -e 192.168.159.128          查询服务器上共享了哪些目录；

          2，useradd -u 65533 nfs-user          创建一个用于使用nfs的用户；

          3，mount -t nfs 192.168.159.128:/data /mnt          挂载nfs目录到本地；

          4，su - nfs-user          切换至nfs用户；

          5，cd /mnt          切换至nfs的挂载目录；

          6，touch file1          创建一个文件，测试是否成功；

          7，使用root用户，在mnt下测试是否可以成功创建文件；

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