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浅析NFS服务器原理以及搭建配置部署步骤

程序员文章站 2022-06-24 19:55:35
目录nfs服务简介什么是nfs?nfs挂载原理nfs服务器到底使用哪个端口来进行数据传输呢?rpc与nfs通讯原理那么rpc又是如何知道每个nfs功能的端口呢?nfs客户端和nfs服务器通讯过程lin...

nfs服务简介

什么是nfs?

  • 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

浅析NFS服务器原理以及搭建配置部署步骤

服务器挂载结构图

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

浅析NFS服务器原理以及搭建配置部署步骤

  • 首先服务器端启动rpc服务,并开启111端口
  • 服务器端启动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
  • 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。

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  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(nonesyskrb5krb5ikrb5p),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/data
[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

在window上挂载nfs

第一步:在控制面板–>添加程序和功能–>添加nfs组件

浅析NFS服务器原理以及搭建配置部署步骤

第二步:在此电脑,映射驱动器中添加nfs地址,和要共享的文件夹

浅析NFS服务器原理以及搭建配置部署步骤

第三步:如果权限有问题

打开注册表:regedit, 在hkey_local_machine\software\microsoft\clientfornfs\currentversion\default

下新建两个oword(64)位值,添加值anonymousgid,值默认为0,anonymousuid,值默认为0。

以上就是浅析nfs服务器原理以及搭建配置步骤的详细内容,更多关于nfs服务器原理、搭建、配置的资料请关注其它相关文章!