NFS

什么是NFS服务器

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挂载原理

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如何通讯

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。

RPC又是如何知道每个NFS功能的端口
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/etc/init.d/nfs reload或exportfs –rv即可使修改的/etc/exports生效。

NFS客户端和NFS服务端通讯过程

1）首先服务器端启动RPC服务，并开启111端口
2）服务器端启动NFS服务，并向RPC注册端口信息
3）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
4）服务端的RPC(portmap)服务反馈NFS端口信息给客户端。
5）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。

NFS部署

NFS软件安装

要部署NFS服务，必须安装下面两个软件包：
NFS主程序：nfs-utils
PRC主程序：rpcbind

[root@nfs ~]# yum install -y nfs-utils
......
Installed:
  nfs-utils.x86_64 1:1.3.0-0.48.el7_4.2                                                                          

Dependency Installed:
  gssproxy.x86_64 0:0.7.0-4.el7                            keyutils.x86_64 0:1.5.8-3.el7                        
  libbasicobjects.x86_64 0:0.1.1-27.el7                    libcollection.x86_64 0:0.6.2-27.el7                  
  libevent.x86_64 0:2.0.21-4.el7                           libini_config.x86_64 0:1.3.0-27.el7                  
  libnfsidmap.x86_64 0:0.25-17.el7                         libpath_utils.x86_64 0:0.2.1-27.el7                  
  libref_array.x86_64 0:0.1.5-27.el7                       libtirpc.x86_64 0:0.2.4-0.10.el7                     
  libverto-libevent.x86_64 0:0.2.5-4.el7                   quota.x86_64 1:4.01-14.el7                           
  quota-nls.noarch 1:4.01-14.el7                           rpcbind.x86_64 0:0.2.0-42.el7                        
  tcp_wrappers.x86_64 0:7.6-77.el7                        

Complete!

关闭firewalld及设置selinux为permissive

[root@nfs ~]# systemctl stop firewalld
[root@nfs ~]# setenforce 0

创建NFS共享目录

[root@nfs ~]# mkdir /nfs_dir
[root@nfs ~]# vim /nfs_dir/README
Welcome to the nfs.

NFS服务的配置

与NFS服务相关的配置文件有：

配置文件：/etc/exports
配置文件目录：/etc/exports.d

NFS服务的主配置文件为/etc/exports，用于定义共享的目录以及访问NFS共享目录的客户端的权限，其格式如下：
/PATH/TO/SOME_DIR clients1(export_options,...) clients2(export_options,...)

其中clients支持以下几种格式：

single host：ipv4，ipv6，FQDN;
network：address/netmask，支持长短格式的掩码
wildcards：主机名通配，例如，*.magedu.com
netgroups：NIS域内的主机组，@group_name
anonymous：使用*通配所有主机

export_options的常见参数可以分为以下两类：

此处我们按照如下配置NFS服务的配置文件：

[root@nfs ~]# vim /etc/exports
/nfs_dir 192.168.0.*(rw,sync,root_squash)

随后分别启动rpcbind服务和nfs-server服务，使用yum安装nfs-utils时已经默认安装了rpcbind服务，所以无需再次安装，注意要先启动rpcbind服务再启动nfs-server服务：

[root@nfs ~]# systemctl start rpcbind
[root@nfs ~]# systemctl start nfs-server

常用命令

showmount

是用来查看nfs服务的情况
格式：showmount [ -adehv ] [ --all ] [ --directories ] [ --exports ] [ --help ] [ --version ] [ host ]

-a ：这个参数是一般在NFS SERVER上使用，是用来显示已经mount上本机nfs目录的cline机器。
-e ：显示指定的NFS SERVER上export出来的目录。

exportfs

一般用在当NFS服务启动后，使用此命令来控制共享目录的导出

格式：exportfs [-aruv]
-a ：全部mount或者unmount /etc/exports中的内容
-r ：重新mount /etc/exports中分享出来的目录
-u ：umount目录
-v ：在export的时候，将详细的信息输出到屏幕上。

具体例子：
exportfs -au 卸载所有共享目录
exportfs -rv 重新共享所有目录并输出详细信息

客户端的使用

先使用 showmont -e SER_NAME 来发现服务端的共享的目录
然后使用mount挂载使用，格式：
mount -t nfs SER_NAME:/data /parth/to/someponit [-o 选项]
mount -t nfs 192.168.0.108:/mydat /mnt -o rsize=4096

rsize 的值是从服务器读取的字节数。wsize 是写入到服务器的字节数。默认都是1024， 如果使用比较高的值，如8192,可以提高传输速度。

挂载NFS共享目录

随后我们在另一台Linux测试主机上对NFS共享的文件系统进行挂载测试：

[root@test ~]# showmount -e 192.168.0.108  #可查看NFS服务器所有的共享目录
[root@test ~]# mount -t nfs 192.168.0.108:/nfs_dir /mnt
[root@test ~]# cd /mnt/
[root@test mnt]# ll
总用量 4
-rw-r--r--. 1 root root 20 5月   7 2018 README
[root@test mnt]# touch hello
touch: 无法创建"hello": 只读文件系统
[root@test mnt]# cat README 
Welcome to the nfs.

通过上述测试发现无法在挂载的共享目录下创建文件，明明NFS服务配置文件中有rw权限。其实这是因为root_squash参数导致的，因为此时测试客户端的登录账号为root，那么在访问NFS共享目录的时候，因此root_squash参数，导致权限被压缩为nobody权限，自然无法对该目录进行写入操作。
此时只需要对NFS的配置文件进行修改，然后重新导出NFS目录即可：

[root@nfs ~]# vim /etc/exports
/nfs_dir 192.168.0.*(rw,sync,no_root_squash)  #修改为no_root_squash参数
#使用exportfs参数，重新导出所有文件系统，相当于重读NFS配置，但不需要重启服务
[root@nfs ~]# exportfs -arv  
exporting 192.168.0.*:/nfs_dir

此时再次在测试主机上测试：
[root@test mnt]# touch filetest  #创建文件成功
[root@test mnt]# ll 
总用量 8
-rw-r--r--. 1 root root  0 5月   7 2018 filetest  #创建的文件的属主和属组为root
-rw-r--r--. 1 root root  7 5月   7 2018 hello  
-rw-r--r--. 1 root root 20 5月   7 2018 README
[root@test mnt]# rm hello  #删除文件成功
rm：是否删除普通文件 "hello"？y

指定NFS服务的映射用户

将客户端访问共享文件的登录用户映射为NFS服务器上的root账号，有人可能会觉得这样不安全，而其实我们也可以指定要映射到NFS服务器的用户

[root@nfs ~]# useradd nfsuser -s /sbin/nologin  #创建指定的nfs账号
[root@nfs ~]# groupmod -g 1500 nfsuser  #设置nfsuser的uid为1500
[root@nfs ~]# usermod -u 1500 nfsuser  #设置nfuser的gid为1500
[root@nfs ~]# id nfsuser
uid=1500(nfsuser) gid=1500(nfsuser) groups=1500(nfsuser)
[root@nfs ~]# chown nfsuser:nfsuser /nfs_dir/  修改NFS共享目录的属主和属组为nfsuser
[root@nfs ~]# vim /etc/exports
/nfs_dir 192.168.0.*(rw,sync,all_squash,anonuid=1500,anongid=1500)  #修改添加删除all_squash和指定匿名映射用户的uid和gid
[root@nfs ~]# exportfs -arv  #重新输出文件系统配置信息
exporting 192.168.0.*:/nfs_dir

此时在测试主机上测试：

[root@test mnt]# touch hello
[root@test mnt]# ll
总用量 4
-rw-r--r--. 1 root root  0 5月   7 2018 filetest
-rw-r--r--. 1 1500 1500  0 5月   7 2018 hello  #生成的文件的uid和gid与NFS服务映射用户的相一致
-rw-r--r--. 1 root root 20 5月   7 2018 README
[root@test ~]# su - charlie
上一次登录：二 4月 24 11:58:38 CST 2018从 192.168.0.38pts/0 上
[charlie@test mnt]$ cd /mnt
[charlie@test mnt]$ touch charlie
[charlie@test mnt]$ ll
总用量 8
-rw-rw-r--. 1 1500 1500  0 5月   7 2018 charlie  #生成的文件的uid和gid与NFS服务映射用户的相一致
-rw-r--r--. 1 root root  0 5月   7 2018 filetest
-rw-r--r--. 1 1500 1500 12 5月   7 2018 hello
-rw-r--r--. 1 root root 20 5月   7 2018 README