NFS文件服务器

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一、NFS 介绍

NFS 就是 Network File System 的缩写，最早由 Sun 公司所发展出来的. 最大的功能就是可以通过网络，让不同的主机能共享文件。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 优势：

• 可以把服务器上的文件像本地一样的操作，节省本地的存储空间

• nfs 配置简单，而且服务本身对系统资源占用较少

• nfs 服务可以支持很多其它的服务，如 kickstart，配合在一起，可以实现更多功能

应用场景

• 共享存储服务器：图片服务器、视频服务器等

• 家目录漫游：域用户家目录服务器

• 文件服务器：内容文件存储服务器

工作原理

NFS 体系有两个主要部分：

NFS 服务端机器：通过 NFS 协议将文件共享到网络。

NFS 客户端机器：通过网络挂载 NFS 共享目录到本地。

NFS 服务器与客户端在进行数据传输时，需要先确定端口，而这个端口的确定需要借助 RPC(Remote Procedure Call, 远程过程调用)协议的协助。RPC 最主要的功能就是在指定每个 NFS 服务所对应的端口号，并且告知客户端，让客户端可以连接到正确的端口上去。当我们启动 NFS 服务时会随机取用数个端口，并主动向 RPC 注册，因此 RPC 可以知道每个端口对应的 NFS，而 RPC 又是固定使用 port 111 监听客户端的需求并且能够准确的告知客户端正确的端口。

1. 客户端向服务器的 111 端口发送 nfs 请求

2.RPC 找到对应的 nfs 端口并告知客户端

3. 客户端知道正确的端口后，直接与 nfs server 端建立连接

二、安装部署

[root@zutuanxue ~]# rpm -qa | grep nfs-utils
nfs-utils-2.3.3-14.el8.x86_64
# 管理用户登录及文件权限
[root@zutuanxue ~]# rpm -qa | grep rpcbind
rpcbind-1.2.5-3.el8.x86_64
# 管理端口


[root@zutuanxue ~]# systemctl is-enabled rpcbind
enabled
# 检查 rpcbind 服务的状态

[root@zutuanxue ~]# systemctl enable nfs-server.service 
Created symlink /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/nfs-server.service → /usr/lib/systemd/system/nfs-server.service. 
[root@zutuanxue ~]# systemctl start nfs-server.service 
# 设置开机启动，并启动 nfs 服务

相关文件

• /etc/exports：共享配置文件，用来设置共享

• /etc/nfs.conf：nfs 服务的配置文件，可以设置端口和超时时间等，大多数时候不需要修改

• /etc/sysconfig/nfs：端口设置文件，重启服务后系统会自动调整 nfs.conf 内容

• /var/lib/nfs/etab: 记录 nfs 共享的完整权限设定值

三、配置说明

/etc/exports

格式：

共享目录    客户端(权限1，权限2）共享目录：在本地的位置（绝对路径）客户端：一台主机，一群主机（IP 地址、网段、主机名、域名）权限：ro    
	只读访问（默认）rw    
	读写访问  
sync 	
	将数据同步写入内存缓冲区与磁盘中，效率低，但可以保证数据的一致性；（默认）async   
	将数据先保存在内存缓冲区中，必要时才写入磁盘；secure  
	客户端只能使用小于 1024 的端口连接（默认）insecure  
	允许客户端使用大于 1024 的端口连接  
wdelay   
	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，这样可以提高效率（默认）；no_wdelay  
	若有写操作则立即执行，应与 sync 配合使用；hide       
	在 NFS 共享目录中不共享其子目录（默认）no_hide    
	共享 NFS 目录的子目录  
subtree_check     
	如果共享目录是子目录时，强制 NFS 检查父目录的权限（默认）no_subtree_check  
	和上面相对，不检查父目录权限  
all_squash      
	共享文件的 UID 和 GID 映射匿名用户 anonymous，适合公用目录。no_all_squash    
	保留共享文件的 UID 和 GID（默认）root_squash 		
	root 用户的所有请求映射成如 anonymous 用户一样的权限（默认）no_root_squash    
	root 用户具有根目录的完全管理访问权限  
anonuid=xxx       
	指定 NFS 服务器 /etc/passwd 文件中匿名用户的 UID  
anongid=xxx       
	指定 NFS 服务器 /etc/passwd 文件中匿名用户的 GID

相关命令

exportfs - 管理 NFS 共享文件系统列表
	-a     发布获取消所有目录共享。-r     重新挂载 /etc/exports 里面的共享目录, 同时更新 /etc/exports 和 /var/lib/nfs/xtab 的内容
	-u     取消一个或多个目录的共享。-v     输出详细信息。-o options,...	指定一系列共享选项(如 rw,async,root_squash)
	-i     忽略 /etc/exports 和 /etc/exports.d 目录下文件。此时只有命令行中给定选项和默认选项会生效。例如：#exportfs   -rv		// 重新挂载共享目录，并且显示。
#exportfs   -au	// 卸载所有共享目录。



showmount	可以在 server/client 上使用此命令来查看 server
#showmount	[-ae]	hostname/ip
- a 或 --all
    以 host:dir 这样的格式来显示客户主机名和挂载点目录。- d 或 --directories
    仅显示被客户挂载的目录名。- e 或 --exports

[root@zutuanxue ~]# showmount -e
Export list for manage01:
/opt *

四、NFS 共享案例

案例需求

• 新建目录 /ro，/rw

• 以只读的方式共享目录 /ro 同时只能被 192.168.98.0 域中的系统访问

• 以读写的方式共享目录 /rw 能被 192.168.98.0 域中的系统访问

实验环境

两台安装了 CentOS8 的主机，关闭 selinux，关闭防火墙

• zutuanxue: NFS server
• node1: NFS client

创建共享目录
[root@zutuanxue ~]# mkdir /ro
[root@zutuanxue ~]# mkdir /rw
由于客户端挂载用户是 nfsnobody，本题要求客户端挂载后可读写，我们是用 root 用户建立的目录，所以要给其他人 7 的权限
[root@zutuanxue ~]# chmod 757 /rw/  

通过 /etc/exports 文件定义共享目录
[root@zutuanxue ~]# cat /etc/exports
/ro 192.168.98.0/24(ro)
/rw 192.168.98.0/24(rw)

启动 nfs 服务
[root@zutuanxue ~]# systemctl restart nfs-server.service 


[root@zutuanxue opt]# ps aux | egrep "rpc|nfs"
rpc.nfsd（nfsd）：基本的 NFS 守护进程（2049端口），主要负责登录权限检测。rpc.mountd（mountd）：负责管理 NFS 的文件系统，对客户端存取服务器的文件进行一系列的管理。rpc.rquotad（rquotad）：提供远程磁盘限额服务。rpc.lockd（nlockmgr）：用于管理文件的锁定，防止多个客户端同时写入某个文件时产生的冲突。rpc.statd（staus）：用来检查共享目录的一致性


如果服务之前已经启动可以重新加载所有共享
[root@zutuanxue ~]# exportfs -rv
exporting 192.168.98.0/24:/rw
exporting 192.168.98.0/24:/ro

查看共享目录
[root@zutuanxue ~]# exportfs -v
/ro       	192.168.98.0/24(sync,wdelay,hide,no_subtree_check,sec=sys,ro,secure,root_squash,no_all_squash)
/rw    	192.168.98.0/24(sync,wdelay,hide,no_subtree_check,sec=sys,rw,secure,root_squash,no_all_squash)

五、客户端访问

使用 showmount 命令查看远程 nfs 服务器共享目录
[root@node1 ~]# showmount -e 192.168.98.200
Export list for 192.168.98.200:
/protected 192.168.98.0/24
/public    192.168.98.0/24

新建挂载点
[root@node1 ~]# mkdir /mnt/ro
[root@node1 ~]# mkdir /mnt/rw

挂载 NFS 服务器共享目录
[root@node1 ~]# mount -t nfs 192.168.98.200:/ro /mnt/ro/
[root@node1 ~]# mount -t nfs 192.168.98.200:/rw /mnt/rw/

验证挂载
[root@node1 ~]# mount | grep mnt


测试权限
[root@node1 ~]# touch /mnt/ro/test
touch: 无法创建"/mnt/public/test": 只读文件系统
[root@node1 ~]# touch /mnt/rw/test
[root@node1 ~]# ls  /mnt/rw/ -l
总用量 0
-rw-r--r-- 1 nfsnobody nfsnobody 0 2月  28 11:52 test

如果需要开机挂载的话可以修改 /etc/fstab
192.168.98.200:/ro      /mnt/ro nfs     defaults        0 0
192.168.98.200:/rw      /mnt/rw nfs     defaults        0 0

温馨提示：还可以使用前面课程提到过的 autofs 实现自动挂载

六、nfs 固定端口

nfs 工作需要的端口除了 2049 和 111 之外还有额外的端口，而这些端口都是随机的，所以在有安全防护的时候，为了保证 NFS 可以正常工作就需要将这些随机的端口固定

我们可以使用 rpcinfo 命令来查看 nfs 的端口
[root@zutuanxue ~]# rpcinfo -p
   program vers proto   port  service
    100000    4   tcp    111  portmapper
    100000    3   tcp    111  portmapper
    100000    2   tcp    111  portmapper
    100000    4   udp    111  portmapper
    100000    3   udp    111  portmapper
    100000    2   udp    111  portmapper
    100024    1   udp  37242  status
    100024    1   tcp  39231  status
    100005    1   udp  20048  mountd
    100005    1   tcp  20048  mountd
    100005    2   udp  20048  mountd
    100005    2   tcp  20048  mountd
    100005    3   udp  20048  mountd
    100005    3   tcp  20048  mountd
    100003    3   tcp   2049  nfs
    100003    4   tcp   2049  nfs
    100227    3   tcp   2049  nfs_acl
    100021    1   udp  41958  nlockmgr
    100021    3   udp  41958  nlockmgr
    100021    4   udp  41958  nlockmgr
    100021    1   tcp  35847  nlockmgr
    100021    3   tcp  35847  nlockmgr
    100021    4   tcp  35847  nlockmgr
重启 nfs 服务
[root@zutuanxue ~]# systemctl restart nfs-server.service 
再次查看端口
[root@zutuanxue ~]# rpcinfo -p
   program vers proto   port  service
    100000    4   tcp    111  portmapper
    100000    3   tcp    111  portmapper
    100000    2   tcp    111  portmapper
    100000    4   udp    111  portmapper
    100000    3   udp    111  portmapper
    100000    2   udp    111  portmapper
    100024    1   udp  37242  status
    100024    1   tcp  39231  status
    100005    1   udp  20048  mountd
    100005    1   tcp  20048  mountd
    100005    2   udp  20048  mountd
    100005    2   tcp  20048  mountd
    100005    3   udp  20048  mountd
    100005    3   tcp  20048  mountd
    100003    3   tcp   2049  nfs
    100003    4   tcp   2049  nfs
    100227    3   tcp   2049  nfs_acl
    100021    1   udp  45032  nlockmgr
    100021    3   udp  45032  nlockmgr
    100021    4   udp  45032  nlockmgr
    100021    1   tcp  36303  nlockmgr
    100021    3   tcp  36303  nlockmgr
    100021    4   tcp  36303  nlockmgr

你会发现除了 2049 和 111 之外的端口都是在随机变化的，而这些随机变化的端口会在我们进行安全设置的时候带来困扰，所以我们需要讲端口固定

[root@zutuanxue ~]# vim /etc/sysconfig/nfs
MOUNTD_PORT=10001 # rpc.mountd 使用的端口
STATD_PORT=10002	#		rpc.statd 使用的端口
LOCKD_TCPPORT=10003	#		nlockmgr 使用的 TCP 端口（rpc.lockd）
LOCKD_UDPPORT=10003	#		nlockmgr 使用的 UDP 端口
RQUOTAD_PORT=10004	#	rpc.rquotad 使用的端口

重新启动服务

[root@zutuanxue ~]# systemctl restart nfs-server.service nfs-convert.service 
[root@zutuanxue ~]# rpcinfo -p
   program vers proto   port  service
    100000    4   tcp    111  portmapper
    100000    3   tcp    111  portmapper
    100000    2   tcp    111  portmapper
    100000    4   udp    111  portmapper
    100000    3   udp    111  portmapper
    100000    2   udp    111  portmapper
    100005    1   udp  10001  mountd
    100005    1   tcp  10001  mountd
    100005    2   udp  10001  mountd
    100005    2   tcp  10001  mountd
    100005    3   udp  10001  mountd
    100005    3   tcp  10001  mountd
    100024    1   udp  10002  status
    100024    1   tcp  10002  status
    100003    3   tcp   2049  nfs
    100003    4   tcp   2049  nfs
    100227    3   tcp   2049  nfs_acl
    100021    1   udp  10003  nlockmgr
    100021    3   udp  10003  nlockmgr
    100021    4   udp  10003  nlockmgr
    100021    1   tcp  10003  nlockmgr
    100021    3   tcp  10003  nlockmgr
    100021    4   tcp  10003  nlockmgr
注意：如果之前没有启动过 nfs 服务的话，直接启动就可以，如果之前启动过 nfs 服务，需要同时重启 nfs-convert 服务，将我们刚才调整的设置写入到 nfs.conf 配置文件中，启动完成之后我们之前设置的 /etc/sysconfig/nfs 文件的名称会改为 nfs.rpmsave