NFS——網路檔案系統

一、NFS概念：

　　透過網路，讓不同的主機能“共用”檔案。通過NFS，使用者和程式可以像存取本地檔案一樣存取遠端系統上的檔案。

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二、版本：

　　共三個版本，NFSv2,NFSv3,NFSv4(包含4.0和4.1）。其中NFSv2和NFSv3由Sun公司起草。NFS4.0主要由NetApp。

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三、版本特點
　　V2:實現基本的網路共用及存取功能
　　V3:修正了V2的一些bug。
　　——————V3與V2區別——————
　　1.V2對每次讀寫操作中傳輸資料的最大長度限制：8192位元組，V3無限制
　　2.V2對檔名長度限制：255位元組，V3無限制
　　3.V2對檔案長度限制：0xFFFFFFF，V3無限制
　　4.V2對檔案控制代碼長度固定為32B，V3中控制代碼長度上限為64位元組
　　5.V2只支援同步寫，V3支援非同步寫操作。V3增加了commit請求，commit可以將伺服器快取中的資料重新整理到磁碟中。
*註：同步寫指當用戶端向伺服器端寫入資料時，伺服器必須將資料寫入磁碟中才能傳送應答訊息。非同步寫指伺服器只需要將資料寫入快取中就可以傳送應答訊息。
　　6.V3增加了ACCESS請求
*註：ACCESS用來檢查使用者的存取許可權。因為伺服器端可能進行uid對映，一次用戶端的Uid和gid不能正確反映使用者的存取許可權。NFS2的處理方法是不管存取許可權，直接返送請求，如果沒有存取許可權就出錯。NFS3中增加了ACCESS請求，用戶端可以檢查是否有存取許可權。
　　7.V3中一些請求調整了引數和返回資訊。
　　——————V4與V3區別——————
　　1.V2和V3都是無狀態協定，即伺服器端不需要維護用戶端的狀態資訊。無狀態協定的優點是當伺服器出現問題後，用戶端只需要重複傳送失敗請求就可以了，直到收到伺服器的響應資訊。但某些操作必須需要狀態，如檔案鎖。如果用戶端申請了檔案鎖，但是伺服器重新啟動了，但NFSv3是無狀態的，用戶端再執行鎖操作可能會出錯。NFSv3需要NLM（Network Lock Manager）協助才能實現檔案鎖功能，但有時兩者的配合不夠協調。NFSv4設計成了一種有狀態的協定，自身實現了檔案鎖功能，從而不再需要NLM協定。 

　　2.NFSv4 增加了安全性，支援RPCSEC-GSS身份認證。
　　3.NFSv4 只提供了兩個請求NULL和COMPOUND ，所有的操作都整合進了COMPOUND中，用戶端可以根據實際請求將多個操作封裝到一個COMPOUND 請求中，增加了靈活性。
　　4.NFSv4 檔案系統的命令空間發生了變化，伺服器端必須設定一個根檔案系統(fsid=0) ，其他檔案系統掛載在根檔案系統上匯出。
　　5.NFSv4 支援delegation( 代表) 。由於多個用戶端可以掛載同一個檔案系統，為了保持檔案同步， NFSv3 中用戶端需要經常向伺服器發起請求，請求檔案屬性資訊，判斷其他用戶端是否修改了檔案。如果檔案系統是唯讀的，或者用戶端對檔案的修改不頻繁，頻繁向伺服器請求檔案屬性資訊會降低系統效能。NFSv4 可以依靠delegation 實現檔案同步。   

*如：當用戶端A 開啟一個檔案時，伺服器會分配給用戶端A 一個delegation 。只要用戶端A 具有delegation ，就可以認為與伺服器保持了一致。如果另外一個用戶端B 存取同一個檔案，則伺服器會暫緩用戶端B 的存取請求，向用戶端A 傳送RECALL 請求。當用戶端A 接收到RECALL 請求時將本地快取重新整理到伺服器中，然後將delegation 返回伺服器，這時伺服器開始處理用戶端B 的請求。
　　6.NFSv4 修改了檔案屬性的表示方法。
　　——————V4.1與V4.0區別——————
　　NFSv4.1 支援並行儲存，伺服器由一台後設資料伺服器(MDS) 和多台資料伺服器(DS) 構成，後設資料伺服器只管理檔案在磁碟中的布局，資料傳輸在用戶端和資料伺服器之間直接進行。由於系統中包含多台資料伺服器，因此資料可以以並行方式存取，系統吞吐量迅速提升。

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 四、Linux NFS相關檔案

　　/etc/exports：

　　　　　　　　NFS 的主組態檔有的linux 版本中預設不存在，需要手動建立.

　　/usr/sbin/exportfs：

　　　　　　　　在Server端 維護NFS 共用資源的命令。

　　/usr/sbin/showmount：

　　　　　　　　在Client端 來檢視NFS 共用的資源

　　/var/lib/nfs/xtab：

　　　　　　　　NFS 的記錄檔案，可以用戶端檢視連結伺服器的資訊

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五、搭建NFS服務 【預設伺服器端口：2049】

Serve端：

①：安裝軟體

　　yum install nfs-utils.x86_64 -y

②：啟動服務

　　systemctl start nfs-server.service

　　如果報錯請先開啟“rpcbind.service”後再開啟“nfs-server.service”

③：檢查服務狀態

　　systemctl status nfs-server.service

　　netstat -lantu |grep 2049

④：編輯組態檔

　　/etc/exports：   /nfsserver     *（rw,sync）

　　格式：  共用目錄path  允許的IP/hostname  （許可權）

⑤：重新啟動服務

　　systemctl restart nfs-server.service

 

Clinet端：

掛載方式分：手動、自動

手動掛載：

①：執行命令：  mount.nfs   nfs_server_ip:/共用目錄path /local/path

自動掛載：

①：利用 fstab 

　　nfs_server_ip:/共用目錄path  /local/path  nfs  defaults 0 0

②：使用automount

　　安裝軟體：yum install -y autofs

　　啟動服務：systemctl start autofs　　systemctl enable autofs

　　檢查服務：systemctl status autofs

　　新建組態檔：/etc/auto.master.d/xxxxxx.autofs（新建檔案）

　　　　　　內容：/-  /etc/xxxxx.nfs（/- 指定組態檔）

　　編輯組態檔：/etc/xxxxx.nfs（新建、製作組態檔）

　　　　　　內容：/local/path  -type=nfs,rw,sync   nfs_server_ip:/共用目錄path

　　重新啟動服務：systemctl restart autofs.servic

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