NFS搭建

NFS服务搭建

1. NFS特点

• 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
• nfs适用于Linux与Unix之间实现文件共享，不能实现Linux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

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
• 一些存储设备如软驱、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

3.NFS的应用场景

• 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

4.NFS的工作机制

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。

4.1 RPC

RPC（Remote Procedure Call Protocol），远程过程调用协议，它是一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：

客户端程序发起一个RPC系统调用基于TCP协议发送给另一台主机（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一遍，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

4.2 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一般不建议在公网中使用而通常在局域网中使用。
4.3 NFS工作机制
//NFS服务器端运行着四个进程：
nfsd
mountd
idmapd
portmapper

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）

5. 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文件中每一行提供了一个共享目录的设置，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：

6.NFS管理

搭建环境 服务端IP 192.168.66.128
客户端IP 192.168.66.130
nfs安装 yum -y install nfs-utils

nfs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

在服务器端编辑exports配置文件，添加共享目录

重启服务，关闭防火墙

在客户端挂载NFS文件系统：

在客户端永久挂载，编辑配置文件/etc/fstab

在服务端更改属主数组加强安全性

在客户端查看效果图

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 //停止输出某一目录
-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一两个选项，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/var/lib/nfs/etab文件，可以看到具体使用了何选项

习题
手动搭建一个nfs服务器

开放/nfs/shared目录，供所有用户查阅资料
开放/nfs1/upload目录为192.168.66.0/24网段的数据上传目录，并将所有用户及所属的用户组都映射为nfs-upload，其UID与GID均为300
配置共享文件

创建目录，并在里面创建文件

在客户端挂载


创建系统用户

增强保密性，在服务端改属主属组

在客户端查看效果